井の頭自然文化園（いのかしらしぜんぶんかえん）は、東京都武蔵野市（分園は三鷹市）にある都立の動物園。井の頭公園の一角にある。開園は1942年5月17日。
大型動物としてはアジアゾウの「はな子」が2016年まで長く飼育されていた。その他にはニホンカモシカやアライグマなど可愛らしい動物が飼育されている。樹木が多く、地元の住民の憩いの場となっている。「モルモットコーナー」や「ヤギ舎」、「リスの小径」のように動物と触れ合ったり、間近で観察したりできる施設が多い。

2006年からは環境省に協力し、飼育下個体群の危険分散等を目的として、絶滅危惧IA類に分類されているツシマヤマネコの分散飼育に取り組んでいる（体調不良で公開を中止していたが、2008年2月22日から再開）。

武蔵野市御殿山にある本園と、三鷹市井の頭にある分園に分かれている。本園では、おもには哺乳類と鳥類が飼育されており、井の頭池に囲まれた分園では水鳥が飼育されている。また、本園には、文化施設である「資料館」があり、特設展示や講演会などが開催されている。「熱帯鳥温室」もあったが2013年6月2日に老朽化のために閉館。分園には魚類や両生類を飼育する「水生物館」がある。

本園の一角には「彫刻園」が設置され、長崎平和祈念像の作者として有名な彫刻家北村西望の作品が展示されている。平和記念像は彫刻園のアトリエで製作されたもので、その原型を鑑賞できる。

また、本園の一角には小さな遊園地（素朴なメリーゴーラウンドやコーヒーカップ・豆電車など）が設置されており、幼児向けの楽しい遊園地として親しまれている。

※身体障害者手帳、愛の手帳、療育手帳、精神障害者保健福祉手帳をお持ちの方と、その付添者（原則1名）は無料です。手帳をお持ちの方（と付添者1名）は入園券を購入せず、そのまま入口に進み、手帳をご提示のうえご入園ください。