动物园站（Beijing Zoo Station），位于北京市西直门外大街，由北京京港地铁有限公司运营，是北京地铁4号线上的一座车站。2003年6月28日，动物园站确定站位；2009年9月28日，随北京地铁4号线开通，动物园站投入使用。据2021年2月京港地铁官网显示，动物园站共有5个出入口，运营时间为05:22-23:37，动物园车站主体长189.9米，标准段总宽20.9米，底板埋深约29米，呈东西向布置在下，为三层三跨盖挖岛式结构。动物园站会在节假日期间密切关注客流情况，并且会适时启动临时封站和限流措施。

动物园站的站位于2003年6月28日确定，当时北京地铁4号线西城段的走向也一并确定。2005年11月30日，北京市规划委员会对动物园站等4号线换乘车站名称进行了为期7天的公示。2009年9月28日，动物园站随北京地铁4号线开通而投入使用。2019年6月1日，动物园站A口站前广场增设了雨棚，以便乘客在雨天也能便捷地进出车站。

动物园站总长189.9米，标准段总宽20.9米，底板埋深约29米，设有2座风道。站厅内设有5个出入口，其中A、C、E口为通往地面的出入口，出入口宽度均为5米，B、D口为通往地铁商城的出入口，出入口宽度为2.9米。

动物园站为三层三跨盖挖岛式结构，地下一层为动物园地铁站地下商城“元沃天地”，地下二层为动物园地铁换乘站厅，地下三层为地铁站台层。地铁换乘站厅两端分别有一个出入口与地下商城之间通过楼梯直接相连。动物园地铁站厅平面形状为长方形，站厅中部为换乘空间，两端为设备用房。

动物园站位于西直门外大街动物园门前广场南侧的道路下，沿西直门外大街呈东西向布置。车站站位北侧有天皓城地下鞋城商业建筑、北京动物园和北京市园林局，南侧有中国古动物馆，北京天文馆，与北京展览馆、西外交通枢纽、首都体育馆相邻。

由于动物园站地处北京西部阶地，站体范围内未见承压水头，并且地质条件较差，其隧道由粘性土、松软土、砂类土、砾石类土交互沉积而成，由于结构底板附近普遍赋存地下水，在水头压力作用下可能产生流土现象。边墙由于存在饱和粉土，土体自稳能力差，在地下水作用下强度大大降低，易发生塌现象。

动物园站位于西直门外动物园南侧西外大街路下，地面交通流量很大，工程涉及到文物和建筑物保护的问题比较多，再次情况下修建地铁车站的技术难度大，尤其是在车站中桩（柱）的施工精度要求很高的条件下，为此车站主体采用盖挖逆作法施工，顶板以上主要施工顺序为先北后难两半幅分期施工。

截至2019年10月，北京地铁4号线动物园站通往动物园方向的地铁通道内设有两幅装饰作品，第一幅作品以单色镂空的线条背景表现动物生存的环境，将彩色海陆空三类动物与单色背景并置，寓意动物与环境的关系；第二幅作品借鉴儿童画的特点，造型夸张活泼，色彩大胆艳丽，深受儿童的喜爱，琉璃马赛克镶嵌工艺更是首次在地铁公共艺术中尝试。

截至2019年10月，北京地铁4号线动物园站通往北京天文馆方向的地铁通道内，以写实的天文星空图案作为背景，配以中外的天文仪器形象，画面通过黑白处理突出科技感。