Im Juni 1875 wurde der erste Zoologische Garten zu Münster eröffnet. Ein Jahr später, 1876, wurde das erste Affenhaus fertiggestellt; zum 25jährigen Zoojubiläum zog der erste Elefant in ein prunkvolles an eine Moschee erinnerndes Haus ein. Der Zoo entwickelte sich dank der Ideen des Leiters Professor Dr. H. Landois schnell zum beliebten Ausflugsziel für die Städter und das weite Umland. Nach seinem Tod 1905 führte der Zooverein den Garten im Sinne seines Gründers weiter.

1891 entstand direkt am Zoogelände ein Wohngebäude mit Privatmuseum, das einer Ritterburg nachempfunden war: die Tuckesburg. Zoogründer Landois wohnte in diesem Haus bis zu seinem Tode. Zum 25jährigen Bestehen des Gartens ließ er an der Tuckesburg ein Denkmal, geschaffen von August Schmiemann, aufstellen, und zwar von sich - mit Zylinder, Pfeife und Gehstock. Gar nicht öffentlichkeitsscheu posierte er vor seinem Denkmal, und wurde so als Motiv für Ansichtskarten  fotografiert. Heute würde man sagen, dass er einen ausgeprägten Sinn für Öffentlichkeitsarbeit hatte.

Im zweiten Weltkrieg wurden zahlreiche Gebäude zerstört, verloren unzählige Zootiere ihr Leben, mussten die beiden letzten Elefanten als Reparationsgut nach Belgien abgegeben werden. Doch schon 1950 konnte wieder ein Elefant in das durch die Weltkriegsbomben nur leicht beschädigte wunderschöne Elefantenhaus einziehen, an das sich heute nach viele Münsteraner mit Wehmut erinnern. Mitte der sechziger Jahre kam das Aus für den alten Zoo. Die Westdeutsche Landesbank suchte nach einem gut gelegenen Grundstück für einen geplanten Neubau. Weil den Stadtvätern sehr daran lag, das Unternehmen in Münster zu halten, bot man der Bank das Gelände des alten Zoos an. Im Austausch erhielt der Zoo-Verein ein fünfmal so großes Grundstück im Westen der Stadt, auf dem der Allwetterzoo entstand. Am 31. Dezember 1973 wurde der alte Zoo endgültig geschlossen.

Das Westfälische Pferdemuseum liegt mitten im Allwetterzoo Münster. 1.000 qm Ausstellungsfläche widmen sich in acht Großthemen der Natur- und Kulturgeschichte des Pferdes in Westfalen und weiteren Themen rund um das Pferd.

Löwen und Tiger zählten im Februar 1974 zu den ersten Bewohnern des Allwetterzoos. Der Tiertransport stellte sich für die Zoologen als "Abenteuer ohne Vorbild" dar. Mit List und Tücke und unter Berücksichtigung aller Vorsichtsmaßnahmen wurden kleine und große Tiere in Kisten verpackt und auf die Reise geschickt, kaum dass ihre neuen Anlagen fertiggestellt waren.  Am 2. Mai 1974 wurde der Allwetterzoo mit der offiziellen Schlüsselübergabe des Architekten Bernd Kösters an die beiden Schimpansen Max und Moritz eröffnet. Der Allwetterzoo verdankt seinen Namen den überdachten "Allwettergängen", die vor Regen oder Sonne schützen. Es gibt im Allwetterzoo ein rund 5 km langes Wegenetz, davon ist etwa 1 km überdacht.

Mit der Eröffnung war der Allwetterzoo allerdings noch nicht endgültig fertiggestellt. Er wird es auch nie sein, denn neue tiergärtnerische Erkenntnisse und ebenso der sich wandelnde Besuchergeschmack verlangten bzw. verlangen auch in der Zukunft eine Umgestaltung vieler Zoogehege, die zur Planungszeit in den 60iger und 70iger Jahren noch als fortschrittlich galten. Deshalb sind inzwischen zahlreiche Anlagen neu errichtet bzw. grundlegend umgebaut worden. 1978 entstand ein Streichelzoo mit Ziegen. Ab 1993 waren Geparde zuerst beim Delfinarium, dann seit 1997 zwischen Giraffenhaus und Zoorestaurant auf den Feuchtwiesen (7500 m²).

1994 wurde ein neues Elefantenhaus für die Zuchtgruppe Asiatischer Elefanten eröffnet. 1998–1999 wurden Freianlagen für Kattas und Guerezas eröffnet. 2000 wurde die ZoOrangerie, ein Orang-Utan-Haus, eröffnet. Im Mai 2005 wurde der Kinder- und Pferdepark, im Juni 2005 die Biocity Münster eröffnet.

Anfang Februar 2013 wurde das Delfinarium im Allwetterzoo Münster nach 38 Jahren geschlossen. Die drei dort noch verbliebenen männlichen Großen Tümmler "Nando", "Palawas" und "Rocco" wurden ins Delfinarium Haderwijk abtransportiert. Ursprünglich wollte man die Delfinhaltung bereits Ende 2012 beenden. Die Anlage im Allwetterzoo war mit ihrem gerade einmal 10 mal 20 Meter "großen" Hauptbecken absolut unterdimensioniert. 

Im heute Robbenhaven genannten Gebäude können Besucher Seelöwen beim Training, bei der Fütterung, beim Ruhen oder beim Spielen beobachten; außerdem gibt es regelmäßige Vorführungen. Im Sommer 2017 soll der Umbau der Raubkatzen-Gehege fertig sein. Beide Tierarten haben dann wesentlich mehr Platz im Außenbereich: Bei den Tigern wird die Anlage von 350m² auf 1.700m² vergrößert und bei den Leoparden von 135m² auf 500m². Zusätzlich wird bei den Leoparden in die Höhe gebaut, damit die Katzen klettern können.