Ở phía Tây thành phố, nằm kề đền Voi Phục (một ngôi đền cổ thờ Linh Lang Vương) trên một khu đất rộng khoảng hơn 30ha là công viên Thủ Lệ. Công viên có hồ nước trong xanh, có nhiều cầu uốn lượn bắc qua. Công viên có thế đất tự nhiên như rồng lượn. Ngoài hồ nước, khu vui chơi, công viên còn có vườn thú chia làm nhiều khu vực: khu nuôi cá, loài bò sát, có trăn, rắn... kỳ đà, cá sấu, nằm cạnh hồ nước. Khu nuôi chim muông có công, trĩ, uyên ương, hạc, cò, họa my, hoàng yến... khu thú dữ có hổ, báo, gấu, sư tử, voi... và các loài thú hoang dã như hươu, nai, lợn rừng... Bên cạnh khu vui chơi có khu nuôi trồng cây cảnh, phong lan, hoa... Vườn thú Thủ Lệ tuy mới thành lập, tiếp thu từ vườn Bách Thảo, nhưng đã có quan hệ với nhiều vườn thú trên thế giới như Vườn thú Bắc Kinh (Trung Quốc), Vườn thú Berlin, Leipzig, Cộng hoà Liên bang Đức...