ในวันที่ 30 พฤศจิกายน 2560 นายกรัฐมนตรี พลเอกประยุทธ์ จันทร์โอชา ได้นำคณะเข้าเฝ้าทูลละอองธุลีพระบาท สมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมหาวชิราลงกรณ บดินทรเทพยวรางกูร เพื่อรับพระราชทานโฉนดที่ดินบริเวณตำบลรังสิต อำเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี จำนวน 300 ไร่
โดยย้ายไปยังที่ใหม่เนื่องจากที่เก่านั้นมีพื้นที่คับแคบและไม่เพียงพอกับจำนวนสัตว์และนักท่องเที่ยวในปัจจุบัน ซึ่งทางสวนสัตว์ดุสิตในสถานที่เก่า เปิดดำเนินกิจการเป็นวันสุดท้าย คือ วันที่ 30 กันยายน 2561 โดยระหว่างที่สวนสัตว์แห่งใหม่อยู่ในระหว่างการก่อสร้าง ได้มีการย้ายสัตว์ต่าง ๆ ไปฝากเลี้ยงไว้ยังสวนสัตว์ต่าง ๆ ทั่วประเทศ 6 แห่ง
สวนสัตว์ดุสิต หรือ เขาดินวนา
สวนสัตว์ดุสิต อยู่ในอาณาบริเวณของ “วังสวนดุสิต” มาตั้งแต่ 2441 เมื่อครั้งที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทร มหาจุฬาลงกรณ์ พระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 5 ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ซื้อสวนและนาในระหว่างคลองผดุงกรุงเกษม จนถึงคลองสามเสน ด้านตะวันออกถึงทางรถไฟ ด้วยเงินพระคลังข้างที่ ซึ่งเป็นพระราชทรัพย์ส่วนพระองค์ โดยพระราชทานชื่อที่ตำบลนี้ว่า “สวนดุสิต” (ราชกิจจานุเบกษา 7 มีนาคม รศ.117) ปัจจุบันเป็นที่ดินของสำนักงานทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์
18 มีนาคม 2481 เทศบาลนครกรุงเทพ ขอพระราชทานพระบรมราชานุญาต ดัดแปลงบริเวณสวนสัตว์ดุสิต เป็นสวนสาธารณะเปิดให้ประชาชนได้ใช้เป็นที่พักผ่อนหย่อนใจ โดยมิต้องมีค่าเช่า และพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอาทิตย์ทิพอาภา ผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์พระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล พระอัฐมรามาธิบดินทร มีพระมหากรุณาธิคุณโปรดเกล้าฯ พระราชทานให้เป็นสวนสาธารณะ และยังพระราชทานลูกหลานกวางดาวที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาจุฬาลงกรณ์ พระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงนำมาจากอินโดนีเซีย ที่เมืองบุยเตนซอค (Buitenzurg) เมื่อการเสด็จประพาสเกาะชวาครั้งหลัง 2444 (ร.ศ. 120) และสัตว์อื่นอีก 2-3 ชนิด จากสวนกวางบริเวณพระที่นั่งอัมพรสถาน มาเลี้ยง
โอนกิจการสวนสัตว์ดุสิตของเทศบาลนครกรุงเทพ ซึ่งอยู่ในความควบคุมของกระทรวงมหาดไทย มาอยู่กับองค์การสวนสัตว์ในพระบรมราชูปถัมภ์ (พระราชกฤษฎีกาจัดตั้งองค์การสวนสัตว์ 2497)
พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช รัชกาลที่ 9 เพื่อทรงรับองค์การสวนสัตว์เข้าไว้ในพระบรมราชูปถัมภ์ เมื่อ 15 พฤศจิกายน 2506 จากการขอพระราชทานพระบรมราชวโรกาสกราบบังคมทูลพระกรุณา ขอพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ของพลโท บัญญัติ เทพหัสดิน ณ อยุธยา ประธานกรรมการ และผู้อำนวยการองค์การสวนสัตว์
