Doit son nom au Zoologischer Garten, le zoo de Berlin, de l'autre côté de la place.
Le zoo ouvrit le 1er août 1844, neuvième zoo d'Europe, sur une partie de la faisanderie royale au bord du Tiergarten ; c'est le plus ancien zoo encore existant en Allemagne. La gare ouvrit le 7 février 1882 en même temps que la Stadtbahn. Appelée simplement Bahnhof Zoo, elle fut la principale gare grandes lignes de Berlin-Ouest pendant la division de la ville.