Родилась в 1914 году в деревне Кривошеино Оханского уезда Пермской губернии (ныне не существует, территория современного Оханского района Пермского края) в крестьянской семье. Русская.
В 1930-х годах вступила в колхоз «Новая Деревня» (позднее – совхоза «Прикамский»). Со временем возглавляла бригаду, затем работала звеньевой, выращивала зерно и картофель. Её звено было известно на всю область. Здесь регулярно получали зерна по 30 и более центнеров с гектара. Так, в 1947 году был собран рекордный урожай ржи: 30,5 центнера с гектара на площади 12,85 гектаров.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 19 марта 1948 года за получение высоких урожаев ржи в 1947 году Овчинниковой Зинаиде Николаевне присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
Умерла в 1955 году.
Награждена орденом Ленина (19.03.1948).
* в 1957–2005 годах – Пермская область, ныне – Пермский край.