Pandy wielkie są rzadkim i zagrożonym gatunkiem, a ich niedobór wynika po części z szybkiego niszczenia ich siedlisk. Pozostałe siedlisko pandy wielkiej składa się głównie z lasów bambusowych między dwoma pasmami górskimi w Chinach. Duże ilości bambusa można znaleźć w siedlisku, które jest dobrze zacienione i blisko wody.
Siedlisko pandy wielkiej, która pozostaje na wolności, znajduje się w chińskich prowincjach Shaanxi, Gansu i Syczuan. Siedliska te są rozproszone i odizolowane, zwykle na zboczach okolicznych łańcuchów górskich, takich jak Qinling, Minshan i Xiaoxiangling. Około 20 takich siedlisk nadal istnieje i uważa się, że na wolności pozostaje mniej niż 2,000 pand wielkich.
Kiedyś uważano, że dieta pandy wielkiej składa się tylko z bambusa, ale teraz wiadomo, że spożywają one również małe zwierzęta, ryby, grzyby i kilka innych roślin, które zwykle występują w środowisku pandy wielkiej. Całość ich diety znajduje się na zboczach gór, a także w strumieniach i rzekach u podnóża góry.
Bambus jest najbardziej charakterystyczną cechą siedliska pandy wielkiej. Pomimo tego, że pandy wielkie są mięsożercami, bambus stanowi około 95% ich diety. Aby zachować dobre zdrowie, panda wielka musi codziennie spożywać duże ilości bambusa i często spędza większość dnia na jedzeniu.
Pandy wielkie są sprawnymi wspinaczami i pływakami, a te umiejętności pozwalają im bawić się i zdobywać pożywienie w wydajny sposób. Siedlisko pandy wielkiej zwykle występuje na obszarze zalesionym i w pobliżu wody, a zaczynają wspinać się na drzewa w wieku zaledwie sześciu miesięcy. Rodzaje drzew, na które się wspinają, różnią się w zależności od obszaru, zwykle ograniczone wagą pandy. Pandy czasami pływają, aby złapać rybę do jedzenia lub ochłodzić się w upalny dzień.
Pandy są przeważnie samotnikami i żyją samotnie aż do sezonu godowego. Nie hibernują, a co za tym idzie nie mają stałego miejsca zamieszkania. Zamiast tego mają tendencję do spania pod mocno zacienionym drzewem lub w jaskini znajdującej się w ich środowisku.
W ogrodach zoologicznych lub ostoi dzikiej przyrody sztuczne siedlisko pandy wielkiej musi imitować siedlisko pandy na wolności. Te sztuczne obszary muszą zachować równowagę między kamienistym terenem a bujnym lasem. Duże, mocne skały i drzewa są dodawane do środowiska, aby dać pandom miejsce do wspinania się, podczas gdy strumienie i chłodzone jaskinie oferują gigantycznym pandom miejsce na relaks i odpoczynek przed słońcem.
Dodano również wiele gatunków bambusa, które są rodzime dla siedlisk pandy wielkiej na wolności. Inne rośliny, o których wiadomo, że są jadalne i nieszkodliwe, są również rozmieszczone w sztucznym siedlisku. Przygotowane jedzenie podawane pandom mieszkającym w ogrodach zoologicznych przypomina ich rodzimą dietę, ale większość dnia spędzają na jedzeniu dostępnego bambusa i liści.