ฤดู ผสมพันธุ์ หมีแพนด้ามีฤดูผสมพันธุ์ปีละ 1 ครั้ง ในช่วงฤดูใบไม้ผลิ (spring) ตั้งแต่เดือนมีนาคม – เมษายน หมีแพนด้าเพศผู้ตัวโตเต็มวัยพร้อมผสมพันธุ์อายุ 5.5 – 7.5 ปี
คุณภาพของน้ำเชื้อเพศผู้ และขนาดของอัณฑะแตกต่างกันตามฤดูกาล คุณภาพของน้ำเชื้อดีที่สุดจะอยู่ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ หมีแพนด้าเพศเมียตัวโตเต็มวัยพร้อมผสมพันธุ์อายุ 5.5 – 6.5 ปี โดยระยะเวลาที่
หมีแพนด้ายักษ์เพศเมียจะยอมรับการผสมพันธุ์ (estrous cycle) จะยาวนานเพียง 3 วัน/ปี ในแต่ละปีหมีแพนด้าเพศเมียจะแสดงพฤติกรรมการเป็นสัด คือ กระสับกระส่าย เบื่ออาหาร กินอาหารลดลง ส่งเสียงร้อง เช่น การร้องแพะ (goat sound) เพิ่มมากขึ้น ส่วนการเปลี่ยนแปลงทางด้านร่างกาย ได้แก่ ช่องคลอดบวมแดง และการป้ายกลิ่น (scent marking)
หมีแพนด้าเพศเมียสามารถให้ลูกได้ครั้งละ 1 – 2 ตัว ในช่วงเดือนสิงหาคม, กันยายน และตุลาคม มีรายงานกล่าวว่า ที่สวนสัตว์ Fuzhou พบหมีแพนด้าที่เกิดเร็วที่สุด ในวันที่ 4 พฤษภาคม 2540 และพบหมีแพนด้าที่เกิดช้าที่สุดในวันที่ 20 พฤศจิกายน 2540 ที่ศูนย์อนุรักษ์และวิจัยหมีแพนด้าวู่หลง (wolong china and conservation research center for the giant panda) ซึ่งหมีแพนด้าเพศเมียจะตั้งท้องนานประมาณ 83 – 181 วัน มักออกลูกในถ้ำหรือโพรงไม้ เป็นสัตว์ที่ชอบความสงบ อาศัยอยู่โดดเดี่ยว การแสดงอาการของการเกิดลูกหมีแพนด้า จะแสดงพฤติกรรมกระสับกระส่าย เบื่ออาหาร เลียปากช่องคลอดถี่ขึ้น บางตัวจะแสดงพฤติกรรมความเป็นแม่ต่อวัตถุในกรงเลี้ยง เช่น การอุ้มขอนไม้ขนาดเล็ก, ลูกแอปเปิ้ล หรือต้นไผ่ที่ให้กิน ประมาณ 10 – 20 วัน ก่อนคลอด
หมีแพนด้ายักษ์ส่วนใหญ่จะสื่อสารกัน โดยการใช้กลิ่นอะซิติด ที่หลั่งออกมาจากต่อมที่อยู่ใกล้ ๆ กับบริเวณอวัยวะสืบพันธุ์ หรือโคนหาง (top of the tail) โดยจะถูตามต้นไม้ ก้อนหิน และพื้นราบ หรือที่เรียกกันว่า scent marking นอกจากนี้ยังใช้เล็บขูดต้นไม้ และใช้เสียงในการกำหนดอาณาเขต เช่น การเห่า, การร้องขู่คล้ายสุนัข (dog sound) หรือการใช้เสียงพร้อมที่จะผสมพันธุ์ goat sound
หมีแพนด้าเป็นสัตว์ที่ชอบอาศัยอยู่โดดเดี่ยว ยกเว้นหมีแพนด้าเพศเมียที่มีลูกอ่อน หรือในช่วงฤดูผสมพันธุ์ หมีแพนด้าเพศผู้หลายตัวอาจต่อสู้เพื่อแย่งชิงหมีแพนด้าเพศเมีย ในกรณีที่อยู่ในป่าตามธรรมชาติ แต่หมีแพนด้าที่เลี้ยงในสภาพกรงเลี้ยงจะไม่สามารถเลือกคู่ได้เนื่องจากมีหมี แพนด้าเพศผู้เพียงตัวเดียว หมีแพนด้าจะตั้งท้องนานเฉลี่ยประมาณ 5 เดือน และเลี้ยงลูกนานถึง 8 เดือน ซึ่งลูกหมีแพนด้าที่คลอดวันแรกจะกินนมจากแม่หมีทันที เมื่อหิวลูกหมีจะส่งเสียงร้องคล้ายลูกมนุษย์ โดยปกติจะร้องกินนมประมาณวันละ 8 – 12 ครั้ง ลูกหมีแพนด้าจะมีขนอ่อนสีขาว หนังมีสีชมพู เมื่ออายุ 15 วันจะเริ่มเกิดขนสีดำตามตำแหน่งต่าง ๆ อายุประมาณ 6 – 7 สัปดาห์ ลูกหมีแพนด้าจะลืมตาและเริ่มมีฟันน้ำนมขึ้นซี่แรก อายุ 3 เดือน จะเริ่มคลาน และเดินตามลำดับ อายุ 7 – 8 เดือน จะเริ่มทดลองกินใบไผ่ และเริ่มกินไผ่เมื่ออายุเฉลี่ยประมาณ 12 เดือน หรือ 1 ปีขึ้นไป แต่ยังกินนมจากแม่หมีแพนด้าเป็นหลัก ลูกหมีแพนด้าจะไม่สามารถกินต้นไผ่ได้จนกว่าจะอายุครบ 1 ปี ซึ่งจะมีฟันแท้ขึ้นมาทดแทนฟันน้ำนม และเมื่ออายุ 18 เดือน ลูกหมีจะแยกออกจากแม่หมีเพื่อจะหาที่อยู่เป็นของตนเอง
ในประเทศไทย หมีแพนด้าถูกนำมาเลี้ยงภายในกรงเลี้ยงของสวนสัตว์เชียงใหม่ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2546 จากสาธารณรัฐประชาชนจีน จำนวน 2 ตัว คือ หมีแพนด้าเพศเมีย ชื่อ หลินฮุ่ย (Lin Hui) หรือใช้อักษรย่อ (LH) รหัส 539 เกิดเมื่อวันที่ 28 กันยายน 2544 และหมีแพนด้าเพศผู้ ชื่อ ช่วง ช่วง (Chuang Chuang) หรือใช้อักษรย่อ (CC) รหัส 510 เกิดเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม 2543 และหมีแพนด้าเพศเมีย ชื่อหลินปิง (Lin Ping) หรือใช้อักษรย่อ (LP) รหัส 740 เกิดเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2552 การใช้อักษรย่อแทนชื่อหมีแพนด้า เพื่อให้เกิดความเข้าใจได้ง่ายขึ้นในการจดบันทึกพฤติกรรม หรือการจดบันทึกข้อมูลต่างๆ ซึ่งภายในสวนสัตว์เชียงใหม่มีกรงเลี้ยงภายในอาคารหรือส่วนจัดแสดงในร่ม (exhibit area) และกรงเลี้ยงนอกอาคารหรือส่วนจัดแสดงกลางแจ้ง (exercise yard) ทั้งสองส่วนจะมีการสร้างสระน้ำ, ห้องปรับอากาศ, เครื่องเล่นในการปีนป่าย และขอนไม้สูง ซึ่งตามธรรมชาติแล้วหมีแพนด้าชอบนอนบนขอนไม้สูงจากพื้น เนื่องจากสามารถป้องกันอันตรายจากศัตรูที่จะสามารถมาทำร้ายได้
