Pandas vermehren sich durch Paarung in einem Verfahren, das anderen Säugetieren ähnelt; die Paarungszeit findet zwischen März und Mai statt, wenn das Weibchen eine zwei- oder dreitägige Brunstzeit hat. Zu dieser Zeit besteigt das Männchen den weiblichen Panda und kopuliert für einen Zeitraum zwischen 30 Sekunden und fünf Protokoll. Die Trächtigkeit dauert dann zwischen 95 und 160 Tage.
Wenn die Mutter Zwillinge zur Welt bringt, überlebt in der Regel nur einer in freier Wildbahn. Die Mutter wählt das stärkere Junge aus und lässt das schwächere sterben. Da Mütter kein Fett speichern, können sie nicht genügend Milch für zwei Junge produzieren und der Vater beteiligt sich nicht an der Aufzucht des Jungen.
Während Pandas als Erwachsene schwarz-weiß sind, werden Jungtiere rosa geboren, können nicht sehen und haben keine Zähne. Ihr durchschnittliches Geburtsgewicht liegt zwischen 3 und 4 Unzen. In den nächsten zwei Wochen wird die Haut des Jungen an den Stellen am Körper grau, an denen schwarzes Fell wächst. Pandababys bleiben die ersten 18 bis 24 Lebensmonate bei ihren Müttern.
Pandas in Gefangenschaft haben es schwer, den Paarungsprozess abzuschließen, da die Umgebung ihr Verlangen nach Paarung zu beseitigen scheint. Einige Forscher haben versucht, Männchen Viagra zu verabreichen und ihnen Filme von Panda-Paarungen zu zeigen, um ihre Motivation zu steigern.