Nel 1904, la città ha ricevuto 50 acri (20 ettari) di terreno da William e Anna Vilas alle condizioni che essere utilizzato “per gli usi e gli scopi di un parco pubblico e terreno di piacere”. Il parco è stato chiamato in onore del figlio di Vilas, Henry, che morì in giovane età per complicazioni legate al diabete. La famiglia ha stabilito che il parco sia sempre ingresso gratuito.

Nel 1911, 28 acri (11 ettari) del parco furono suddivisi in una mostra di animali, segnando la creazione dello zoo., La Madison Zoological and Aquarium Society fu fondata nel 1914 e nel 1926 divenne la Henry Vilas Park Zoological Society, che continua ancora oggi. Nel 1964, la società è stata costituita come una società senza scopo di lucro.

Per il centesimo anniversario dello zoo, la società ha gestito una campagna Zoo Century per sostenere una riqualificazione dello zoo da 27 milioni di dollari nei prossimi 10 anni. I piani richiedono una nuova mostra Arctic Passage e uno zoo per bambini ridisegnato., Il Passaggio artico, che include una grande espansione che include un nuovo ristorante, e nuovi recinti per foche e grizzly e orsi polari di ritorno aperto il 23 maggio 2015.

Lo zoo ospita una corsa annuale Zoo Run con una corsa / passeggiata di 5K-10K. La gara inizia e finisce nello zoo, e utilizza porzioni del adiacente University of Wisconsin-Madison Arboretum.

Lo zoo Henry Vilas è uno dei dieci zoo liberi rimasti in Nord America., Come uno zoo accreditato AZA (Association of Zoos & Acquari), la loro missione è quella di conservare e proteggere le meraviglie del mondo vivente naturale.