上海动物园蝴蝶馆于1999年4月建成，为中国大陆动物园中首座开放式活体蝴蝶馆。

总建筑面积约600平方米，以通道与上海动物园两栖爬行动物馆生态厅连接。馆内包括放飞厅和饲养室，其中放飞厅近300平方米，屋面与南北墙上半部采用真空玻璃结构，厅内为立体绿化，种植热带植物，并与假山、瀑布、溪流、小桥巧妙组合，地面主要种植蜜源植物，满足放飞蝴蝶的取食需要。除了放飞蝴蝶，馆内还展出智利毒蛛、巨型蟑螂、竹节虫、巨型锹甲等活体昆虫。