Зои Салдана родилась в городе Нью-Джерси, в семье выходцев из Латинской Америки – ее отец доминиканец, а мать родом из Пуэрто-Рико. Впрочем, в ее венах есть и ливанская, и ирландская, и ямайская и даже индейская кровь. Помимо английского Зои замечательно владеет испанским языком. Почти сразу после рождения девочки, ее родители перебрались в Нью-Йорк и поселились в районе под названием Куинс, где и прошло ее детство. Однако когда Зои исполнилось девять лет, она узнала первую в жизни и очень тяжелую утрату – в автомобильной катастрофе погиб ее отец, после чего мама вместе с дочерью переехала в Доминиканскую Республику. Там будущая актриса получила и среднее образование и училась в очень престижной школе танца, где овладела навыками классического балета и освоила латиноамериканские танцы. После этого их семья вернулась в Куинс.
С 1995 года Зои Салдана познала вкус сцены. Она постоянно принимала участие в социальных постановках на такие острые темы, как подростковая наркомания и беспорядочный секс в постановках бруклинской труппы под названием Faces. Кроме того, она активно участвовала в постановках Нью-Йоркского Молодёного театра, где и была замечена специалистами и пригашена в актёрское агентство. Именно это и танцевальное образование были причиной получения ею главной роли в картине «Авансцена», где она сыграла балерину. Этот дебют на большом экране состоялся в 2000-м.
Но еще в 1999-м на телеэкранах появляются сериалы с Зои Салданой, а первым стал «Закон и Порядок», где актриса получила небльшой эпизод. Однако настоящим стартом стала все же «Авансцена», после которой появилось сразу несколько успешных фильмов с Зои Салданой, и апогеем этого периода ее карьеры стало участие «Пиратах Карибского моря: Проклятие Чёрной жемчужины», где ей досталась роль отчаянной пиратки Анны-Марии.
В 2013 году Зои Салдана вышла замуж за итальянского художника Марко Перего, который даже взял фамилию своей жены, и теперь у него двойная фамилия Перего-Салдана. У пары сейчас трое детей – в 2014-м Зои родила близнецов Сай Аридио и Боуи Эзио, а в текущем, 2017-м родился еще один сын, которого назвали Зен.