Os pandas se reproduzem por meio do acasalamento em um procedimento semelhante ao de outros mamíferos; a estação de acasalamento ocorre entre março e maio, quando a fêmea tem um período de estro de dois ou três dias. Nessa época, o macho monta na panda fêmea, copulando por um período de tempo entre 30 segundos e cinco minutos. A gestação dura entre 95 e 160 dias.
Se a mãe dá à luz gêmeos, geralmente apenas um sobrevive na natureza. A mãe seleciona o filhote mais forte e deixa o mais fraco morrer. Como as mães não armazenam gordura, elas não têm a capacidade de produzir leite suficiente para dois filhotes, e o pai não participa da criação do filhote.
Enquanto os pandas são pretos e brancos quando adultos, os filhotes nascem rosa, incapazes de ver e sem dentes. Seu peso médio ao nascer varia entre 3 e 4 onças. Nas duas semanas seguintes, a pele do filhote fica cinza nos pontos do corpo onde cresce pelo preto. Filhotes de panda gigante ficam com suas mães pelos primeiros 18 a 24 meses de vida.
Os pandas em cativeiro têm dificuldade em concluir o processo de acasalamento, pois o ambiente parece remover seu desejo de acasalar. Alguns pesquisadores tentaram dar Viagra aos machos e mostrar a eles filmes de pandas se acasalando para aumentar sua motivação.
