El período de gestación del panda gigante es muy variable desde los 97 hasta los 163 días. Una madre panda tiene un ciclo de implantación diferida donde que el óvulo fecundado puede flotar libremente por 6 semanas hasta cuatro meses antes de implantarse en el útero. Los bebés pandas son de color rosa, sin pelo y diminutos, con un peso de apenas unos cuantos gramos al nacer.
Una madre panda a menudo da a luz a dos cachorros, pero por lo general abandona a uno de ellos para que muera. La panda cuida a su bebé de manera tan intensa, manteniéndolo a salvo entre sus enormes garras casi continuamente durante cuatro a cinco meses, que dos cachorros serían demasiados para ella. A pesar de que parezca cruel, el segundo bebé parece ser sólo un reemplazo en el caso de que primogénito al nacer no éste lo suficientemente sano para sobrevivir.