Зинаида Райх родилась 3 июля 1894 года в селе Ближние Мельницы под Одессой, Украина. Её отец, обрусевший немец, был социал-демократом, свои взгляды он привил и дочери. Через некоторое время семья перебралась в Бендеры. Здесь Зинаида поступила в гимназию, но после 8 класса была исключена по политическим мотивам из-за убеждений, которые вложил в нее отец.
Позднее она обучалась на высших женских курсах в Киеве, а с 1913 года стала членом партии эсеров. Затем уехала в Петроград и поступила на историко-литературный факультет Высших женских курсов С.Г. Раевского, где брала уроки скульптуры и изучала иностранные языки. После окончания учёбы работала секретарём-машинисткой в редакции эсеровской газеты «Дело народа». Именно там она встретила Сергея Есенина - он печатался в этой газете.
11 августа 1917 года Зинаида Райх и Сергей Есенин обвенчались. В 1918 году родилась дочь Татьяна, а в 1920 году - сын Константин. Времена были бурные, и супруги редко бывали вместе. Семейная жизнь не заладилась…
Осенью 1921 года их брак был официально расторгнут. С марта 1921 года Зинаида Николаевна преподавала в Орле историю театра и костюма на театральных курсах.
Осенью 1921 года она стала студенткой Высших театральных мастерских в Москве, где училась на режиссёрском отделении вместе с С.М.Эйзенштейном и С.И. Юткевичем. Руководил этой мастерской Всеволод Мейерхольд.
В 1922 году Зинаида Райх вышла замуж за Мейерхольда, который усыновил Татьяну и Константина, любил и заботился о них, как отец.
Райх дебютировала как актриса 19 января 1924 года на сцене Театра имени Мейерхольда в роли Аксюши в спектакле «Лес» А. Островского. Вскоре она стала одной из самых известных московских актрис, сыграв в театре Мейерхольда более десятка ролей. По воспоминаниям современников, Зинаида была человеком открытым, легко сходилась с людьми, любила общение. Она старалась ненавязчиво и бескорыстно помочь человеку, приободрить шуткой тех, кто переживал нерадостные времена, вселить надежду.
В 1938 году ГОСТиМ был закрыт, а вскоре арестован Мейерхольд. Через несколько дней после его ареста, в ночь с 14 на 15 июля 1939 года Зинаида Райх была зверски убита в своей квартире в Брюсовом переулке в Москве. Нападавшие нанесли семнадцать ножевых ранений и скрылись. Актриса скончалась по дороге в больницу. На похороны почти никто не пришел, были только родные и всего несколько посторонних людей. Тайна её смерти до сих пор остаётся нераскрытой. Похоронена Зинаида Райх на Ваганьковском кладбище.