שנים ראשונות: 1954 עד 1979 – פינת חי בבית ספר שורשים, תחת ניהולה של מניה אוריאלי ז"ל
הגן התפתח מפינת חי שהקימה המורה מניה אוריאלי ז"ל, בשנת 1954, בבית הספר שורשים שבשכונת נווה נוי. עם השנים החלה פינת חי זו לשרת גם קהל שלא קשור לבית הספר ולקבל סיוע תקציבי מעיריית באר שבע. בשנת 1977 קיבלה אוריאלי פרס ממשרד החינוך על ניהול פינת החי. בתקופה זו היא ניהלה את הפינה אם כי היא כבר הייתה גמלאית.
שלב 2: 1979 עד 1985 – גן חיות קטן בצמוד לבי"ס שורשים
בשנת 1979 החליף דוקטור חיים סיון את אוריאלי בניהול כשהיא עברה להיות מגייסת הכספים העיקרית של פינת החי. בשנה זאת תרמה איירין קרייטמן מלונדון את הכספים שאפשרו לפינת החי להפוך לגן חיות במשכן בשטח של כ-120 מטר מרובע. התרומה איפשרה להתמקד במתן שירות לקהל הרחב ולהתמקם במשכן החדש.
בשנת 1983 הוקמה עמותה לגיוס כספים לגן החיות ברשות פרופסור ראובן יגיל.
שלב 3: 1985 עד 1996 – נווה זאב, 1000 מ"ר, הגן הזואולוגי במעברת חצרים
בשנת 1985 הועבר הגן לשטח של 1,000 מטר מרובע, ששימש קודם את מעברת חצרים. בתקופה זו הגן העסיק עדיין עובדים בתקן של שתיים וחצי משרות. על כן מרבית העבודה נעשתה בידי מתנדבים. מחלקת הניקיון של העירייה סייעה בהקמת משכן זה של הגן והוא נחנך בשנת 1986 במעמד ראש העיר, משה זילברמן.
שלב 4: 1996 עד 2010 – הגן הזואולוגי בקרית בץ
בשנת 1991 החלה הקמת שכונת נווה זאב על מתחם הגן. משרד השיכון והעירייה הקימו את משכנו הרביעי והנוכחי של הגן. הבנייה ארכה חמש שנים והגן נפתח לקהל הרחב בשנת 1996 ונחנך ע"י ראש העיר מר איזו' רגר ז"ל. לגן במיקומו הנוכחי הוקצו כ-250 דונם, מתוכם נבנה הגן על שטח של כ-50 דונם.
שלב 5: 2011 עד 2022 – נגב ZOO, כיוונים
בשנת 2010 פרש ד"ר חיים סיון מניהולו של גן החיות. במקביל פורקה העמותה שניהלה אותו וניהול הגן עבר בתחילת 2011 לחברת כיוונים – חברה עירונית לתרבות הפנאי בבאר שבע, תחת ניהולו של מר זיו רשף.
עם כניסתה של חברת כיוונים לניהולו של גן החיות גדלה ההשקעה העירונית בגן. כלובי הבטון הישנים שופצו ונהרסו לאט לאט. הובאו מיני בעלי חיים נוספים והגן מיתג עצמו כמקלט לחיות בר פצועות. כמות המבקרים ממוסדות חינוך ומשפחות גדלה משמעותית כך שב2018 עבר גן החיות לראשונה את מחסום ה-100 אלף מבקרים בשנה, ובשנת 2019 את ה-150 אלף מבקרים.
ב-18.10.2022 סגר גן החיות נגב ZOO את שעריו לקראת פתיחתו של פארק החיות מדבריום.
שלב 6: 2023 – מדבריום
