上海动物园饲养着国内种类最多的灵长动物。灵长动物区分为一区、二区、三区、大猩猩馆、猩猩馆、松鼠猴园等。在这里,从世界上体型最大重达200公斤来自非洲的大猩猩,到体重只有100余克来自南美洲热带雨林的倭狨,都能与你面对面。灵长动物作为最高等的动物,具有着较丰富的行为和复杂的社群结构。游客可以在这体会到生物的多样性,观察到动物中丰富的社群行为,了解到生命的周期等等。
自1993年从荷兰鹿特丹引进1头雄性大猩猩,2007年又引进1雄2雌,为迎接它们的到来,上海动物园特地建造了新的大猩猩馆,于2007年6月正式对外展出,是最新建成的大型展馆。它由大猩猩饲养展出主体建筑和室外活动场组成;展出效果、硬件设施在国际动物园界处于领先地位,成为了大猩猩环境舒适优美的家园。我园至今已成功繁殖2头大猩猩,共有6头。中国大陆共有8头大猩猩,而其中6头就生活在上海动物园,成为国内最大的大猩猩繁殖种群。
象房,建成于1955年6月,是上海动物园最早的建筑之一。象宫的第一位主人南娇和第二位主人阿邦,分别是云南西双版纳傣族人民和越南胡志明主席赠送给毛主席的礼物。它们到达上海的时间分别是1955年和1956年,并于1974年和1979年寿终,南娇享年70余岁,阿邦享年80余岁。象房大门正面墙上嵌一幅西双版纳风景画,画面下沿墙栽植芭蕉等植物,真假相对,使画面更趋生动。
食草动物区生活着来自世界各地食草动物的代表,这里模拟食草动物的生态环境,形成森林、草地、沙地、干河床、泥地等不同的环境景观,不少动物在上海动物园已建立了繁荣的大家庭,如长颈鹿、斑马、梅花鹿等。游客可以在这里观看不同种类、不同性别食草动物的外形;探究它们如何从粗糙的草和树叶中获取营养;观察它们丰富的行为;倾听它们的家庭故事等等。