宁园于1936年制定过整理计划,准备分两期实施,由于资金问题未能如期实施。翌年,制定整理计划的宁园事务所所长傅邦杰离任,不久因爆发“七七”事变,宁园关闭。1938年5月仅仅恢复开放一部分,至同年7月才全部开放。
1939年,宁园拟定计划,要在西大湖一带增加一些设施:(1)建设正规的游泳池,以西大湖水塔旁全湖面为池面,建设面积4亩以上的游泳池;(2)开辟儿童运动场,位置选择在西大湖铁路员工宿舍旧址;(3)筹设动物园,购买珍稀动物点缀园景;(4)恢复台球室;(5)添置游艺厅;(6)添置50只游船。同年还购买了大量的奇花异草,并在湖畔的三座土山上铺满草皮。为谋求宁园花木装饰的持续,北宁铁路局特别将西沽苗圃、魏善庄苗圃划归宁园直辖管理。
1940年,宁园制定新的整修计划,地点在宁园北部预留的一顷有余地块。计划分两期施工,第一期建运动场等,并购买了大批花木,建造园林。第二期在园内土岛上修筑一人造瀑布。这个计划与1939年的计划交错实施。
1941年7月,宁园游泳池完工。同年将修筑游泳池所挖凿之废坑,改造成浅湖,并就其中较高地面,堆积废土,遂成湖岛,同时将前后东西各湖沟通,以利游艇划行。
1941年8月,建成了一座大型运动场、两座篮球场、两座网球场、四座排球场,所有场地按照正规尺寸建设,适宜比赛。
1941年9月,宁园动物园初步建成,据《庸报》报道:“宁园将原有动物园格外扩充,因已将原地址开拓完竣,遂将青岛四方公园之大部动物,于前日全部运津,计有猴子两只,大猩猩一只,野兔及安布拉长毛兔十七八只,狐狸二只,均置于旧动物园附近新辟之场所,更闻有大狮子两头刻尚未由青运到云。”宁园动物园此前虽然有仙鹤、梅花鹿以及海豹,但这次增加的动物多,品种珍稀。在扩充动物园同时,宁园还建设植物园,地点在宁园东湖东岸花窖一带,依原有花园及花窖旧址,扩大改修为植物园。
1943年春,宁园开始筹划修筑养鱼池,由于宁园大量产鱼,养殖已实现由观赏鱼向食用鱼方向转型。食用鱼苗在养鱼池中长成后,放入湖中饲养,可用以丰富补充天津市鱼产品市场。5月,宁园经过内部大力修整,焕然一新,各种休憩、售卖点陆续营业,游艇及儿童娱乐场器械数量增加。这次修大鱼池两座,小鱼池四座。修筑后的养鱼池,大量饲养繁殖育苗。养鱼池由水泥铺底,枕木围槽,还设有引水门、泄水门等。

