I marts 1883 vedtog Delaware State Legislature en lov om oprettelse af Wilmington Board of Park Commissioners. Ti ulønnede mænd blev udpeget til bestyrelsen for at planlægge og anlægge Wilmington-parker. I sidste ende resulterede deres indsats i Brandywine-, Rockford- og Canby-parkerne.
Kommissærerne hyrede Frederick Law Olmsted, den berømte landskabsarkitekt, til at finde de bedste steder til at huse disse parker. Han foreslog, at byen skulle købe jord på begge sider af Brandywine-floden.
Lige over for floden, hvor den nuværende zoologiske have ligger, boede en irsk mand ved navn Archibald Rowan. Han fremstillede det første trykte stof i Delaware. På den jord, hvor zoologisk have nu ligger, var der et offentligt amfiteater, hvor folk gik hen for at høre berømte talere fra deres tid. Blandt dem var Daniel Webster, John C. Calhoun og Henry Clay. Det siges endda, at George Washington mønstrede sine tropper på marken over zoologisk have i nærheden af Washington Street Bridge under den amerikanske revolution. I 1904 kom Dr. James H. Morgan til Board of Park Commissioners med ideen om at starte en zoologisk have i Wilmington. Han var i stand til at donere nogle dyr, hvis kommissionen ville betale for shelters og hegn. Zooens grænser var meget anderledes end i dag. Zoos hovedområde var det område, hvor den gamle bjørnegrav lå (over for den nuværende udstilling med andinske kondorer) og det eksotiske dyrehus, og det strakte sig ned langs floden. Ænder og gæs, belgiske harer, en havskildpadde og en havmåge var blandt den oprindelige samling.
Beboelsesområdet bag zoo blev betragtet som Washington Heights, og dets borgerforening hjalp med at forvalte zoo. I 1905 ændrede organisationen sit navn til Wilmington Free Zoological Association, og Wilmington Zoo var født.
Mange dyr kom og gik fra zoofamilien. Mellem 1921 og 1928 fik zoologisk have donationer af elleve elge, tre bøfler, to ørne, fem aber, geder, to sorte bjørne, ænder, papegøjer, to vaskebjørne, et murmeldyr og tre alligatorer. I 1928 blev den gamle bjørnegrav fyldt op, og der blev bygget tre nye bjørnebure. De står stadig i dag i den store zoologiske have ved siden af administrationsbygningen. I denne periode blev komfortstationen (Exotic Animal House) ændret til et abehus med store trådbure, der bl.a. husede mangabeer, makaker og egernaber.
Den næste store ændring skete i 1950, da foreningen besluttede at bygge en zoologisk have for børn. Børneområdet skulle bygges efter et eventyrtema med akvarier, små huse og et fuglereservat. R.R. Carpenter skaffede midler ved at donere overskuddet fra familieaftenen til Philadelphia Phillies professionelle baseballkamp.
Den første spadestik blev taget i 1952. Wilmington Lions Club var også en vigtig indsamler af midler til projektet. Der var elleve små bygninger, der hver især var centreret om en anden Mother Goose-figur. Alle udstillingerne var farvestrålende malet og husede bondegårdsdyr, der hvert forår blev doneret af områdets landmænd. Dette område var placeret oppe i den fjerneste del af zoologisk have, hvor der nu er capybara og oddere. I det første år af børnezooens oprettelse var der 46 000 besøgende. Den tematiserede afdeling overlevede indtil slutningen af 1970’erne i sin oprindelige form.
I 1963 var den primære zoologiske have gået i forfald og måtte lukke, mens børnezooens zoologiske have forblev åben. I 1971 overtog New Castle County zoo og ansatte Hans Rosenberg som zootilsynsførende. Han udvidede zooens samling, men holdt abehuset lukket for offentligheden, selv om dyrene stadig havde til huse der.
I 1979 overtog Tom Skeldon Hans Rosenbergs plads og udviklede Delaware Zoological Society. I denne periode blev administrationsbygningen med kontorer og et køkken bygget. Tigerudstillingen blev bygget, hvor der havde været en gammel andedam.
Nancy Falasco blev zooens direktør i 1981. Hun blev oprindeligt ansat i zooens personale i 1978 som zookonservator. Hun var ansat i næsten 37 år i Brandywine Zoo indtil sin pensionering i april 2013.
En ny masterplan blev udtænkt og sat i værk. De gamle facader af Children’s Zoo blev revet ned, og der blev udviklet nye udstillinger. Der blev vedtaget et nord- og sydamerikansk og tempereret asiatisk tema. Kapitalforbedringer fortsatte med opførelsen af flod odderudstillingen, et nyt dyrehospital, udvidelse af tigerudstillingen, ny indgang og nye toiletter. Der blev fortsat foretaget forbedringer.
The Brandywine Zoo markerede sit 100-års jubilæum i 2005. Mange generationer i det regionale samfund fejrede dette ved at besøge zoologisk have igen og dele følelser af deres hengivenhed for dyrene og Brandywine Zoo’s betydning i deres opvækstår for at introducere dem til den rolle, som mennesker spiller for arternes overlevelse og miljøbevarelse