鄂尔多斯野生动物园区总占地面积12平方公里，分为生态绿化区和核心展示区。生态绿化区面积9平方公里，植被覆盖率达90%以上。核心展示区有“天狼峪”核心文化展示园、海洋馆、大熊猫馆、小动物园、长颈鹿苑、象苑、虎豹苑、丹顶鹤展示区、水禽湖、百鸟苑等25处动物场馆以及动物医院，展出各类珍稀陆生动物220余种4300多只(头)和海洋生物260余种22000余尾(只)。拥有国宝大熊猫、丹顶鹤、梅花鹿、草原狼、中华鲟等中国特产珍稀野生动物，以及世界各地的代表性动物大猩猩、非洲狮、非洲象、长颈鹿等。
第一站天狼峪
天狼峪核心文化展示园，总占地面积500亩，饲养着新疆狼和草原狼共130余只。展示园采用壕沟、电网等世界先进动物隔离手段，通过笼车观赏、步行观赏、玻璃廊道观赏和栈桥观赏四种观赏模式，打造“远观种群规模、近赏动物形态、回味惊险体验”的国内顶级动物观赏效果。
第二站小小动物园
小小动物园主要为来游玩的小朋友们提供亲近小动物的温馨乐园，这里生活着羊驼、矮马、小熊猫、黇鹿、黑帽悬猴等可爱的小动物，能够满足小朋友们近距离抚摸喂养小动物的需求。在小动物园区域还有秋千、滑梯等娱乐设施，充分满足小朋友们的娱乐需求。
第三站斑马馆
园区内有五只平原斑马，一雄四雌。平原斑马具鬃毛，整体有条纹覆盖，身体的前部为垂直条纹，向后部逐渐过渡为水平条纹。斑马因身上有保护作用的斑纹而得名，斑马周身的条纹和人类的指纹一样，没有任何两头完全相同。
第四站长颈鹿馆
长颈鹿馆里边生活着6只成年长颈鹿和5只雄性小长颈鹿。因其平时不太发声，被誉为动物界中安静的美男子，脾气温柔、体态优雅、群体之间谦和文雅，彬彬有礼，是极具观赏性的场馆之一。
第五站大象馆
大象馆引进非洲象，产地为津巴布韦。它们于2018年3月底抵达鄂尔多斯野生动物园，刚到达动物园时年龄约6—7岁，公母各两只。目前身高约1.8米(肩高)。俩只可爱的大象吸引游客朋友们纷纷前来打卡。
第六站犀牛馆
犀牛馆里边生活着两只从非洲坦桑尼亚引进的白犀牛，白犀牛是现存体型仅次于大象的陆地生物，作为体型上仅次于大象的第二大陆地生物。白犀牛的视力很差，主要依靠听觉和嗅觉，除了人类之外，几乎没有天敌，它们全身披着铠甲似的厚皮，皮的厚度达2.5厘米，据说普通的步枪子弹也无法打穿，在古代，人们常用它的皮来做盔甲、盾牌等防御性武器。白犀虽然皮很厚，但褶皱处却十分脆弱，容易受到寄生虫的叮咬，所以它们喜欢在泥洼里打滚，让全身涂满淤泥，来赶走寄生虫，保持皮肤清爽。它们虽然体型笨拙，奔跑时速却可达40–45千米。
第七站狮豹馆
非洲狮是非洲最大的野生猫科动物，处于食物链的顶端，它广泛分布于非洲撒哈拉沙漠以南的草原上，由于它洪亮的吼声和威武的雄姿，被人们誉为“万兽之王”“草原之王”。在所有的猫科动物中，狮子的群体意识最强，它们能够和平相处，狮群就是一个小型的社会，最典型的狮群一般有3-10只成年母狮，多只需要被母狮照顾的幼狮，以及2-3头成年的雄狮，通常群体中雌狮子的数量是稳定的，它们一般从出生到死亡都待在一个狮群中，雄狮则常常轮换，通常会被年轻有实力的雄狮代替，新的雄狮接管狮群后，会将所有幼狮全部咬死，以保证血脉的纯正，并宣示领土主权。
第八站袋鼠馆、袋鼠餐厅
袋鼠馆里所有袋鼠，不论体积多大，有个共同特点，就是前腿短后腿长，长有长脚的后腿强健有力，袋鼠以跳代跑，最高能跳至4米，最远能跳至13米，可以说是跳得最高最远的哺乳动物。它的尾巴又粗又长，长满了肌肉，当袋鼠缓慢走动时，尾巴可以充当第五条腿，在袋鼠休息时，也可以支撑身体，而当袋鼠跳跃时，又具有平衡作用，帮助它们跳的更快更远。袋鼠餐厅在园区的中心位置，可以看到园区内的红色建筑就是袋鼠餐厅，这里有各类特色的菜品，供游人品尝。
第九站游乐园
极速卡丁车，体验无与伦比的现场刺激与挑战，感受风驰电掣的速度。在激情的追逐中释放热烈的情绪，在漂移甩尾中放飞赛车梦想。
第十站熊苑
前方有灰色假石，顶部塑有黑熊造型的建筑就是园区的熊苑，里边主要生活着东北棕熊和亚洲黑熊。棕熊也叫灰熊，能爬树也能直立行走，平时行走缓慢，但奔跑时速却可达56公里。黑熊因胸部有白色月牙形斑纹，又称为月熊、月牙熊、狗熊，我们平常说的熊瞎子就是它，现园区共有10只棕熊，15只黑熊。
第十一站虎豹山
虎豹山主要生活着东北虎、孟加拉黄虎、孟加拉白虎、金钱豹和美洲豹以及黑豹。场馆内严格按照猛兽饲养规则饲养虎类，为动物提供优越的生活条件。
第十二站冰雪奇葩世界
冰雪奇葩世界，坐落于鄂尔多斯野生动物园气膜棚内，占地5000多平方米，场馆内温度常年保持在-10°C左右，用高科技手段，实现“四季冰雪童话之旅”！由三十多位来自世界“冰城”哈尔滨的冰雕大师精雕细刻而成的各色冰雕，融合了当地文化与动物元素，还有宏伟壮观的冰刻城堡，绝对让您眼前一亮!
第十三站水禽湖
这是一个多彩的区域，有山有水有可爱的小动物，在静谧的水禽湖，有温柔与热烈并存的火烈鸟，还有灰雁、鸿雁、天鹅、赤麻鸭……
第十四站猩猩山魈馆
这里有两只黑猩猩为一雌一雄，名字分别叫Lula和Sam。年龄超过40岁，相当于人类的80岁，雌性Lula性情温顺，很喜欢小朋友，还会主动和游客亲亲。Sam脾气不太好，生气的时候会跺脚，还会向玻璃上扔水果并且拍打玻璃。
山魈是世界上最大最凶狠的猴类，雄性面部颜色艳丽、形似鬼魅，所以也被称作“鬼狒狒”，它们长有长长的獠牙，体型越大獠牙越长，臀部因集聚了大量的血管而呈紫色。成年雄性脾气暴躁，敢于和小型的豹子搏斗。
第十五站熊猫馆
2016年9月份，鄂尔多斯野生动物园从成都大熊猫繁殖繁育基地引进了一对双胞胎国宝大熊猫，它们名叫七巧、七喜，为了让它们有一个舒适的生活环境，园内为它们建造了面积为3220平米的田园别墅。按照大熊猫的生活习性，馆内建设有饲养操作区、室内隔音降噪区，室外自然采光区、科普区和监控区，鲜竹冷藏室、熊猫厨房等配套设施，建设有供暖设备和加湿设备，保证大熊猫对温度和湿度的要求，全力满足大熊猫的生活需要。
第十六站百鸟苑
走进百鸟苑，你才能知道什么是真正的鸟语花香。在这样一个别有洞天的场馆，听叽叽喳喳的鸟叫，才能体会到“世外桃源”的真正含义。
第十七站海洋馆
鄂尔多斯海洋馆坐落于鄂尔多斯野生动物园内，以“海洋旅游”为主题，打造一个集水生物观赏、水生物表演、戏水娱乐及餐饮休闲为一体的大型综合旅游项目。展示生物包括企鹅、海水鱼、淡水鱼、鲨鱼、珊瑚礁生物、水母类生物、鳐鱼类、海豹和白鲸、海豚等。鄂尔多斯海洋馆弥补了我国西北地区海洋主题旅游业空白，形成了鄂尔多斯市全域旅游的又一特色旅游王牌。通过海洋馆这一认知海洋的窗口，了解海洋生物科学知识和海洋生物生存状况，从而提高人们保护环境、保护海洋、保护海洋生物的意识。
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