A época de reprodução dá-se na Primavera, quando os machos competem pela fêmea fértil. A gestação é em média de 135 dias. Normalmente nascem um ou dois filhotes. Devido à natureza frágil e delicada dos ursinhos, a mãe-panda opta por criar um único filhote. O filhote rejeitado é abandonado à morte. O desmame dá-se com um ano de idade, mas o panda já é capaz de ingerir o bambu em pequenas quantidades desde os seis meses. O intervalo entre as ninhadas é de dois anos ou mais.

Somente 10% dos pandas em cativeiro conseguem cruzar naturalmente. Apenas 30% das fêmeas engravidam. Mais de 60% dos pandas cativos não demonstram qualquer desejo sexual.

A expectativa de vida de um panda é de 13 anos. Em 2005, Basi, uma ursa panda chinesa, comemorou 25 anos de idade, que se comparam a 100 anos humanos. No mesmo ano, o panda criado em cativeiro mais velho do mundo, uma fêmea chamada Meimei, morreu aos 36, equivalentes a 108 anos humanos, no jardim zoológico da cidade de Guilin.