Les deux rangées de volières, existant encore à l'heure actuelle à l'entrée du zoo le long des remparts, ont été construites en 1953. Durant la première décennie d'existence du parc, la collection animale était principalement constituée d'animaux domestiques et assimilés, tels que chèvres, volailles, pigeons, lapins, daims, cerfs, sangliers... Toutefois, au fur et à mesure de dons de particuliers, les collections s'enrichissent et transforment le "jardin aux bêtes" en un véritable petit parc zoologique.
Ainsi, dès le début des années 1960, l'arrivée de singes divers, dont deux gibbons et un chimpanzé, est relatée dans la presse. Le zoo couvrait alors un hectare ; une maison tropicale de 600 m² a été construite en son centre et abritait diverses espèces animales. Un chef d'équipe et huit soigneurs sont chargés de l'entretien du parc qui accueillit environ 150 000 visiteurs en 1961, avec 10 000 personnes les dimanches de pointe. En 1967, le parc comprenait déjà plus de 350 animaux divers, du rat blanc à la panthère.

Dans les années 1970, le Parc Zoologique de Lille est fortement touché par la campagne anti-zoos. De nombreux articles de presse sont publiés, tous relatant l'état lamentable des enclos et des animaux.
En 1981, Marcel Dhénin est nommé responsable des affaires animalières de la Ville de Lille. Ancien journaliste, spécialiste de l'élevage et de la conservation des races régionales de volailles, présidant de l'association Animavia, il est bien connu dans la région et son amour des animaux va rassurer bon nombre de gens. Peu de temps après son arrivée, son expérience dans l'organisation d'expositions animalières et ses nombreuses relations dans les milieux zoologiques ont permis de résoudre un certain nombre de problèmes.

Marcel Dhénin part en retraite en 1988. Le problème de sa succession n'étant pas réglé, un contrat est passé avec une association, l'IFRA Zoo, qui le charge de rédiger trois rapports par an sur l'état du parc zoologique. Ce dernier est alors entretenu par sept soigneurs animaliers placés sous la responsabilité directe d'un contremaître logé sur place.
Malheureusement, Marcel Dhénin décède subitement en mai 1991, laissant le parc zoologique sans tutelle. Docteur Franck Haelewyn, jeune diplômé en médecine vétérinaire, prend alors la direction du Parc Zoologique de Lille. Un vaste programme de rénovations et de transformations globales est alors mis en place et se développe d'année en année. Le zoo est, entre autres, séparé des autres installations du Bois de Boulogne et devient une entité à part entière.

Implanté sur 3,5 hectares et entouré des 42 hectares de verdure que représente le Parc de la Citadelle, le Parc Zoologique de Lille, premier parc zoologique français par son nombre de visiteurs, propose aujourd'hui la découverte et l'observation de 82 espèces animales différentes pour un total de plus de 400 individus, répartis en cinq secteurs correspondant soit à la répartition géographique in situ, soit au mode de vie des espèces.
Le site de la Citadelle est le seul espace vert lillois de taille importante. Il est situé au nord de la ville et bénéficie de la proximité d'un vaste parking, le champ de Mars aussi appelé l'Esplanade. La citadelle, monument historique, est un édifice majeur surnommé la "reine des citadelles". Actuellement occupé par un régiment d'infanterie, la citadelle n'est pas accessible au public ; toutefois, elle est environnée d'un vaste espace boisé, limité du côté ville par le canal de la Deûle, qui est un lieu de promenade et de jogging apprécié de beaucoup de Lillois.

Après avoir franchi l'entrée, le visiteur trouve à sa gauche la première installation du Parc Zoologique de Lille. Celle-ci a été aménagée au courant de l'année 2004 et abrite depuis peu un couple de petits pandas (Ailurus fulgens). Le mâle, nommé Pong, est arrivé le 28 janvier 2005 en provenance du Zoo d'Eichberg (Suisse) ; une femelle, nommée Zuu-An, l'a rejoint le 4 mars 2005. Elle est originaire du Parco Natura Viva de Bussolengo (Italie). Une végétation importante, un ruisseau, des rochers, quelques cabanons et de grands arbres agrémentent leur enclos séparé des visiteurs par un petit muret à l'avant et une palissade de bambous à l'arrière.
Des panneaux d'information concernant les programmes d'élevage en captivité sont présentés à cet endroit du parc.

Le visiteur pénètre ensuite au milieu des volières construites en 1953 et formant deux rangées parallèles aux remparts voisins. Elles sont la plus ancienne trace d'existence du Parc Zoologique de Lille et ont abrité depuis leur création de très diverses espèces animales. La présentation a aujourd'hui été améliorée et diversifiée. Les espèces d'oiseaux et de mammifères se succèdent dans divers types d'enclos : volières, enclos séparé des visiteurs par une baie vitrée, par un bas muret... Plusieurs cohabitations intéressantes ont également été mises en place dans cette installation.

En portant d'abord son attention sur la rangée gauche, le visiteur découvre un couple d'aras chloroptères (Ara chloroptera) cohabitant avec des amazones poudrées (Amazona farinosa), puis un couple de sakis à tête pâle (Pithecia pithecia). Un groupe de chiens de prairie sociaux (Cynomys ludovicianus) est présenté dans un enclos sablonneux, aménagé avec quelques rochers et séparé des visiteurs par une petite baie vitrée. Six binturongs (Arctictis binturong), deux mâles et quatre femelles, vivent dans l'enclos voisin, qui a été réaménagé lors de l'hiver 2004-2005. La visite se poursuit par une vaste volière, agrémentée d'un cours d'eau, où vivent des amazones à front jaune (Amazona ochrocephala ochrocephala), des amazones aourous (Amazona amazonica), des canards des Bahamas (Anas bahamensis), des canards de Laysan (Anas laysanensis) et des bernaches à cou roux (Branta ruficollis).

En face de tout ceci se trouve une autre rangée de volières, parallèle à la première, et accolée aux remparts. La première volière est occupée par un couple de martins-chasseurs géants (Dacelo novaeguineae). Deux makis variés roux (Varecia variegata rubra) femelles sont présentés dans l'enclos voisin tandis que des conures de Patagonie (Cyanoliseus patagonus) sont visibles dans le suivant. Il s'agit ensuite de trois volières où vivent des canards carolins (Aix sponsa) avec des conures veuves (Myiopsitta monachus), un couple de chouettes lapones (Strix nebulosa) et enfin un couple d'harfangs des neiges (Nyctea scandiaca).

Une volière de base octogonale se trouve au centre de l'installation et abrite quelques gris du Gabon (Psittacus erithacus). Elle est bordée à droite par une autre volière, moins profonde par rapport aux précédentes, où cohabitent un petit groupe de gris de Timneh (Psittacus erithacus timneh), sous-espèce moins commune en captivité, et des perroquets youyous (Poicephalus senegalus).

Le visiteur entame ensuite la visite de la dernière partie de l'installation. A sa gauche, il trouve l'enclos des coatis à queue annelée (Nasua nasua), où vivent quatre individus, et aménagé avec divers branchages, rondins, rochers... Quatre suricates (Suricata suricatta) se trouvent à leur côté. Un couple de talapoins (Miopithecus talapoin), espèce unique en France et dont la population européenne captive est très réduite, est présenté dans un enclos verdoyant. Enfin, la dernière volière de la rangée de gauche abrite mainates religieux (Gracula religiosa), paddas de Java (Padda oryzivora) et faisans dorés (Chrysolophus pictus).

En revenant quelque peu sur ses pas, le visiteur découvrira, cette fois-ci dans la rangée droite, un vaste enclos où cohabitent un couple de makis cattas (Lemur catta) avec des fuligules nyrocas (Aythya nyroca), des canards mandarins (Aix galericulata) et des fuligules morillons (Aythya fuligula). Un groupe de mangoustes fauves (Cynictis penicillata) vit avec un couple de porcs-épics d'Inde (Hystrix indica). Sept mangoustes ont vu le jour en juin 2004 et ont été suivis d'une deuxième portée de 4 femelles en septembre de la même année. L'ancien enclos des servals est aujourd'hui occupé par trois chats viverrins (Prionailurus viverrinus) mâles, nés en septembre 2002 au Zoo de Pont-Scorff (France) et arrivés à Lille le 9 juillet 2004. Des cobayes domestiques (Cavia porcellus) vivent dans le dernier enclos de cette installation.

En quittant les rangées de volières de 1953, le visiteur se retrouve sur une place bordée par les remparts et quelques haies. Six petites volières hexagonales sont parsemées à cet endroit et sont le lieu de vie d'amazones à front blanc (Amazona albifrons), de conures Nanday (Nandayus nenday), de conures à tête rouge (Aratinga erythrogenys), de perruches Port Lincoln (Barnardius zonarius zonarius) et de perruches de Sparrman (Cyanoramphus novaezelandiae).

La maison tropicale du Parc Zoologique de Lille est située à gauche de cette place. Construite en 1962, la maison tropicale du Parc Zoologique de Lille a été rénovée une première fois en 1984, année durant laquelle plusieurs cages intérieures vitrées ont été réaménagées. Au début des années 1990, dans le cadre du plan global de rénovation du zoo, une nouvelle politique a débuté en ce qui concerne la maison tropicale. Le nombre d'espèces présentées a ainsi été réduit, certaines cages ont été regroupées pour former des ensembles plus vastes, d'autres ont été créées ou supprimées, une luminosité réduite au niveau de la zone réservée aux visiteurs a été installée et quelques cages ont été consacrées à des espèces nocturnes dans un cadre particulier. A cette période, on a même pu observer, dans des conditions singulières, le directeur du parc, Dr Haelewyn, puisqu'il avait aménagé son bureau dans un des terrariums de la maison tropicale.

La maison tropicale, lieu chaud, humide et sombre, est aujourd'hui constituée d'une entité unique, immense pièce au haut plafond, ouverte sur l'extérieur par deux portes. Dix-sept cages vitrées sont aménagées autour de la zone centrale qui est réservée aux visiteurs. Elles sont le lieu de présentation de diverses espèces de petits primates, majoritairement originaires des forêts tropicales sud-américaines, de petits mammifères et de quelques reptiles. Un enclos intérieur, entouré d'un bas muret, abrite trois tortues géantes d'Aldabra (Geochelone gigantea), espèce encore appelée tortue géante des Seychelles. La création d'un enclos extérieur, en façade de la maison tropicale, est actuellement en projet.
Les horaires d'ouverture de la maison tropicale du Parc Zoologique de Lille sont les suivantes : 10h à 16h30 tous les jours en hiver, 10h à 17h30 en semaine en été, 10h à 18h30 les week-ends et jours fériés en été.

Après avoir pénétré dans la maison tropicale, le visiteur trouve à sa gauche la première cage d'une série consacrée à la faune nocturne, où vit un kinkajou (Potos flavus) mâle. Aude Desmoulins, directrice adjointe scientifique du parc, gère le stud-book européen de cette espèce ; la population captive européenne est relativement réduite, avec seulement une cinquantaine d'individus dans une vingtaine d'espaces zoologiques. En poursuivant sa découverte de la maison tropicale dans le sens des aiguilles d'une montre, le visiteur découvre ensuite trois douroucoulis de Humboldt (Aotus trivirgatus griseimembra), un couple et leur rejeton. Il s'agit d'une espèce relativement peu courante en captivité et unique en France. Un couple de kinkajous (Potos flavus) occupe la cage suivante. Un petit loris paresseux (Nycticebus pygmaeus) mâle, unique représentant de son espèce en France, cohabite avec un important groupe de renards volants de Lyle (Pteropus lylei). Dans le cadre du programme européen d'élevage consacré au loris paresseux, le Parc Zoologique de Lille devrait accueillir prochainement de nouveaux individus. La visite se poursuit par l'observation de petits primates sud-américains : deux couples de tamarins labiés (Saguinus labiatus) sont présentés dans la cage suivante ; juste à leur droite vivent trois ouistitis mignons (Callithrix pygmaea) mâles et un couple de tamarins de Goeldi (Callimico goeldii).

Le terrarium principal de la maison tropicale, aménagé avec un vaste bassin, de faux rochers et quelques branches, abrite une vingtaine d'iguanes verts (Iguana iguana). Il est intéressant de savoir que des crocodiles du Nil et un alligator du Mississipi étaient autrefois présentés dans la maison tropicale, ce qui montre encore une fois l'évolution de cette dernière. Un couple reproducteur de tamarins empereurs (Saguinus imperator subgrisescens) et leurs deux jeunes nés en 2004 cohabitent avec des tortues d'Hermann (Testudo hermanni) dans la cage suivante tandis que quatre ouistitis de Geoffroy (Callithrix geoffroyi), formant deux couples reproducteurs, vivent avec de nombreuses tortues grecques (Testudo graeca), dont le Parc Zoologique de Lille possède une des plus importantes populations captives.

Un couple reproducteur de tamarins à mains rousses (Saguinus midas) est accompagné de leurs trois jeunes ; deux ont vus le jour en mai 2004 et le dernier est né le 2 décembre 2004. Le stud-book européen de cette espèce, créé en avril 2004 et comptabilisant environ 150 individus, est également géré par Aude Desmoulins. La cage suivante, dernière de la rangée, est le lieu de vie d'un couple de ouistitis à toupet blanc (Callithrix jacchus), de leurs quatre rejetons et d'un couple de petits traguls malais (Tragulus javanicus). Le Parc Zoologique de Lille fut le premier parc français à présenter et à reproduire cette espèce. Les petits primates de la maison tropicale ont accès, en alternance, à plusieurs petits enclos aménagés sur le toit du bâtiment et non visibles du public. La visite de la maison tropicale se termine par les deux loges intérieures des panthères des neiges (Uncia uncia). Enfin, trois terrariums, complètement restructurés lors de l'hiver 2004-2005, sont occupés par des pythons molures (Python molurus), des boas arboricoles de Madagascar (Sanzinia madagascariensis) et des boas constricteurs (Boa constrictor).

Une volière, d'une superficie d'environ 110 m², est accolée à la maison tropicale. Elle a longtemps hébergé un groupe de macaques rhésus. Aménagée avec de multiples rochers et un bassin, elle est aujourd'hui le lieu de vie d'un vieux couple de panthères des neiges (Uncia uncia). Denise, née le 31 juillet 1990 au Zoo de Banham (Royaume-Uni), est arrivée à Lille le 3 février 1994. Elle a été rejointe le 17 mai 1995 par Pamir, né le 21 mai 1989 au Zoo de Pont-Scorff (France). Ce dernier fait partie de la première portée de panthères des neiges dans un zoo français. A Lille, deux portées ont vu le jour suite à cet union : deux femelles en 1997 et un mâle en 1999. Les loges intérieures des panthères sont visibles dans la maison tropicale grâce à des baies vitrées.

La zone australienne, vaste enclos en forme de cuvette, a été aménagée durant l'hiver 1992-1993. Elle a longtemps abrité des cygnes noirs (Cygnus atratus), des émeus (Dromaius novaehollandiae), des wallabys de Bennett (Macropus rufogriseus) et des wallabys des marais (Wallabia bicolor). Ces animaux ont été transférés récemment vers d'autres parcs et un projet de rénovation de la zone est actuellement en étude.

Le visiteur poursuit sa visite en découvrant quatre îles créées entre novembre 1991 et le printemps 1993. Les premiers animaux arrivèrent en juin 1993 et l'ensemble fut inauguré en mars 1994. La première île, aménagée avec des cordages et quelques massifs de végétaux, abrite aujourd'hui un couple de gibbons à mains blanches (Hylobates lar), accompagnés de leurs deux jeunes nés au parc. Une animation pédagogique concernant les gibbons est proposée chaque mercredi à 11h et à 14h30.
Trois pélicans blancs (Pelecanus onocrotalus), un mâle et deux femelles, et deux grands cormorans (Phalacrocorax carbo) évoluent sur le plan d'eau qui entoure les îles. Un petit monticule terreux leur est réservé en son centre. La troisième île est le lieu de vie d'un siamang (Hylobates syndactylus) mâle tandis que trois sajous bruns (Cebus apella), un mâle et deux femelles, vivent sur la dernière île, dont la superficie a été agrandie grâce à un ponton de bois.
Trois petits bâtiments, situés sur la berge, accompagnent ces constructions et permettent aux primates de se protéger du froid. Trois systèmes différents de liaison entre les îles et la terre ferme ont été exploités au Parc Zoologique de Lille. Les gibbons rejoignent leur domicile par trois cordes tendues, le siamang traverse grâce à un tronc d'arbre couché et les sajous empruntent un tunnel sous-marin.

Des jeux et activités diverses agrémentent la visite du parc. Très ludiques et entièrement réalisés par l'équipe d'animation du parc, ils permettent aux visiteurs d'appréhender la faune sauvage tout en s'amusant : comparer sa masse à celle d'animaux listés par l'UICN (International Union of the Conservation of Nature) et apprendre la signification des catégories (espèce éteinte, en danger d'extinction, vulnérable...), aborder la classification animale à partir d'exemples simples, etc. Des panneaux explicatifs sur la biodiversité et les dangers qui menacent la faune et leurs habitats ont été également mis en place le long du parcours.

L'installation africaine du Parc Zoologique de Lille se trouve à droite du sentier. Aménagée en forme de "8", elle est composée de deux espaces reliés par un passage étroit. La séparation avec les visiteurs est effectuée par un fossé rempli d'eau, bordé par des rochers du côté de l'enclos. Des carpes communes (Cyprinus carpio) évoluent dans ce plan d'eau. Deux bâtiments, un pour les rhinocéros et un second pour les zèbres et les élands, sont installés chacun à une extrémité de l'installation.
Le visiteur a un premier aperçu de l'enclos africain alors qu'il vient de quitter les îles des primates ; il emprunte ensuite un sentier qui surplombe et longe sur toute sa longueur l'installation. Un couple de rhinocéros blanc (Ceratotherium simum) cohabitent avec deux élands du Cap (Taurotragus oryx) femelles et quatre zèbres de Burchell (Equus burchellii). Un couple de zèbres appartient à la sous-espèce de Grant (Equus burchellii boehmi) tandis que deux individus femelles ne sont pas identifiées en tant que sous-espèce.
Christian, rhinocéros blanc mâle, est né le 24 mars 1984 au Safari Beekse Bergen (Pays-Bas). A l'âge d'un an, il a quitté son pays natal, accompagné de sa mère, et a été transféré au Zoo de la Palmyre (France). Christian est arrivé à Lille le 19 novembre 1997. Kénia, rhinocéros blanc femelle appartenant à la sous-espèce du Sud (Ceratotherium simum simum), est née le 12 novembre 1980 à San Diego (États-Unis). A l'âge de deux ans, elle a été transférée au Zoo d'Erfurt (Allemagne). Lille et Erfurt sont deux villes jumelées et, afin de renforcer ce jumelage, Kénia a rejoint Christian le 14 mai 2003. Elle est reconnaissable à ses deux cornes cassées.

Situé dans le creux de l'enclos africain, l'installation des animaux originaires d'Amérique du Sud est aménagée avec plusieurs plateaux successifs et est entourée de traverses de chemins de fer plantées verticalement. Le chemin qui l'entoure intégralement la surplombe donc et offre une observation optimale des diverses espèces qui y vivent. Quelques troncs d'arbres, des rochers et un bassin agrémentent l'enclos ; un bâtiment rectangulaire construit en bois se trouve au centre, son toit est planté d'herbe. Quatre espèces de mammifères sud-américains cohabitent avec trois espèces d'oiseaux. Un groupe de maras (Dolichotis patagonum) côtoient ainsi trois alpagas (Lama pacos), un couple de capybaras (Hydrochaeris hydrochaeris) et un couple de tapirs terrestres (Tapirus terrestris). Ce dernier est composé de Laetitia, née le 3 août 1993 au Zoo de Dresde (Allemagne) et arrivée à Lille le 14 octobre 1994, et de Papyrus, né le 14 août 1995 au Zoo de la Palmyre (France) et arrivé à Lille le 9 février 1999. Un petit mâle est né de leur union le 17 avril 2002 et a été nommé Tapioca. Il vit au CERZA (France) depuis le 7 mai 2004. Dr Franck Haelewyn, directeur du Parc Zoologique de Lille, gère le programme EEP de cette espèce. La population captive européenne, avec plus de 200 individus, est la plus importante du genre Tapirus.
Trois espèces d'oiseaux, originaires d'Amérique du Sud, sont également présentées dans cette installation. Il s'agit d'ouettes de Magellan (Chloephaga picta), de nandous américains (Rhea americana) et d'aras macaos (Ara macao).

Une diversité d'oiseaux vivent en semi-liberté dans le Parc Zoologique de Lille et sont couramment observés dans cette zone. Il s'agit de bernaches nonnettes (Branta leucopsis), d'ouettes d'Egypte (Alopochen aegyptiacus), de paons bleus (Pavo cristatus), de bernaches nénés (Branta sandvicensis), d'oies à tête barrée (Anser indicus), de tadornes casarcas (Tadorna ferruginea), de canards mandarins (Aix galericulata), et de bernaches du Canada (Branta canadensis).

La visite se termine en empruntant une allée parallèle aux volières vues au début de la visite. Trois makis variés noir et blanc (Varecia variegata variegata) sont présentés dans une petite volière située à gauche du sentier. Une volière, aménagée en retrait du chemin, abrite actuellement une douzaine d'amazones aourous (Amazona amazonica), saisis en douane. Cette volière porte le nom de Volière Pierre Thomas en hommage au créateur du Zoo de Pont-Scorff (France) et en référence au chalet pédagogique qui se trouve près de l'entrée et est appelé Chalet Pierre Thomas.

En conclusion, le Parc Zoologique de Lille est un petit parc municipal présentant une intéressante collection animale constituée principalement d'animaux de petites tailles, mais pas uniquement. Son plan de rénovation, entrepris dans les années 1990, a permis de remettre à niveau les diverses installations et d'améliorer les présentations. L'implication de l'équipe du parc, tant dans la pédagogie vers les visiteurs que dans la conservation ex situ à l'échelle européenne, est remarquable.