Zoe Saldana annesi Porto Rikolu, babası ise Dominik Cumhuriyeti'li bir ailenin üyesidir. New York'da büyüdü, İngilizce ve İspanyolca öğrendi. 9 yaşında iken babası bir trafik kazasında hayatını kaybetti. Bunun üzerine annesi, Zoe'yi ve Zoe'nin kız kardeşini alarak Dominik Cumhuriyeti'ne taşındı. Saldana burada bale eğitimi aldı. ABD'ye geri döndüklerinde ise lisede tiyatro programlarında yer aldı ve oyunculuk kursuna gitti. Bu esnada televizyonda küçük rollerde göründü. Daha sonra Anamaria karakteri ile Karayip Korsanları: Siyah İnci'nin Laneti filminde rol aldı. Bu rolle tanınan güzel oyuncu asıl çıkış yaptığı ve Dünya çapında tanınmasını sağlayan rolleri "Uhura" rolüyle "Star Trek" ve "Neytiri" rolü ile James Cameron'un "Avatar" filmi oldu. Aktris daha sonrasında "Star Trek Into Darkness" ve "Guardians of the Galaxy 1-2" filmlerinde de oynadı. 2016'da Cynthia Mort'un yönetmenliğini ve senaristliğini üstlendiği "Nina" filminde efsane jazz sanatçısı "Nina Simone"'nu canlandırdı. Aynı yıl Ben Affleck'in yönettiği ve oynadığı "Live by Night" filminde oynayan Saldana, 2013'ten beri yapımcı Marco Perego Saldana ile evlidir ve çiftin 2 çocukları vardır.