وُلدت زينب بنت مثنى أبو طالب في مكة عام 1957، وتخرجت في طب جامعة الملك سعود عام 1980 ضمن أولى الدفعات النسائية. تخصصت في النساء والولادة والعقم وأطفال الأنابيب، وانضمت إلى مجلس الشورى في يناير 2013.

بدأت الامتياز بمستشفى الملك خالد الجامعي والشميسي عام 1980، ثم عملت معيدة وطبيبة مقيمة عام 1981. وفي بريطانيا عملت بقسم النساء والولادة والتصوير الصوتي للحمل بمستشفى ليستر الملكي من نوفمبر 1987 إلى يناير 1989، ثم أخصائية حتى أغسطس 1990، وبمستشفى ليستر العام في جزء من 1993.

عادت للعمل بجامعة الملك سعود؛ شملت سيرتها وظيفة نائب أول 1993–1996، وأستاذة مساعدة 1994–2000، واستشارية منذ 1996، ثم أستاذة مشاركة عام 1422 هـ. وتولت رئاسة القسم بالتكليف 1421–1422 هـ، وأسست الوحدة النهارية عام 1422 ووحدة العقم والإنجاب عام 1423.

ساهمت في تعليم الأطباء وتقييم المستشفيات والبرامج التدريبية وفق معايير الهيئة السعودية للتخصصات الصحية، ونشرت أكثر من ثلاثين بحثًا وترجمة بالمجال، مع عضوية الكلية الملكية البريطانية لأطباء النساء والولادة.

وفي التعريف بتجربة المرأة السعودية، استقبلت وفودًا برلمانية وإعلامية وشاركت في فيلم هولندي بعنوان «الحلول السعودية» عُرض في هولندا وبريطانيا وكندا وقنوات أوروبية.

لقبت بأم الأطباء، إذ اتجه أبناؤها الخمسة، ثلاث بنات وولدان، إلى تخصصات طبية.