Areál zoologické zahrady je tvořen tzv. Velkým ostravským lesem. Tato naprosto ojedinělá lokalita se rozkládá na severovýchod od centra města v nadmořské výšce 260 m n. m. Celková rozloha je téměř 92 ha. Lesní porosty zaujímají více než 2/3 celkové rozlohy (71 ha), vodní plochy mají rozlohu 4 ha, zbývající část připadá na louky, pole a hospodářská zařízení. V roce 2003 proběhl na tomto území rozsáhlý floristický výzkum Dr. Saganové a prof. Wika, při němž bylo zjištěno na 450 druhů planě rostoucích rostlin. Nejvýznamnější dominantou původních lesních porostů jsou exempláře buku lesního. Stáří těchto stromů bylo odhadováno přibližně na 150 let. Některé mají obvod kmene až 350 cm, u nejstaršího exempláře byla naměřena obvodová délka kmene dokonce 474 cm. Otevřením Botanického parku v červnu 2007 tak došlo ke zpřístupnění další části tohoto unikátního území návštěvníkům, které je přímo propojené s expozicemi zvířat. Ve stávajících porostech byly vybudovány tři stezky doplněné hracími koutky a odpočívadly s informačními tabulemi. Využitím výrazných terénních bodů vznikly přirozené vyhlídky do zajímavých částí zoo.
