Zeynep Ahunbay 1946'da Ünye, Ordu'da doğdu.
Lise mezuniyetinden sonra İTÜ'de Mimarlık okumaya başlayan Ahınbay, 1970 yılında da İTÜ Mimarlık Fakültesi'ndeki eğitimini yüksek mühendis mimar olarak tamamladı.
1971'de İTÜ Mimarlık Fakültesi Mimarlık Tarihi ve Restorasyon Kürsüsü'nde asistanlık aldı.
1975'te Prof. Doğan Kuban denetiminde yaptığı "Osmanlı Mimarlığında Sultan Ahmed Külliyesi ve Sonrası, 1609-1690" konulu doktora çalışmasını tamamlayan Ahunbay, 1977-78 öğretim yılında İngiltere'nin York Üniversitesi'ne bağlı Gelişmiş Mimarlık Etüdleri Enstitüsü'nde koruma konusunda yüksek lisans eğitimini tamamladı.
1980 yılında "İstanbul Medreseleri - Koruma ve Yeniden Kullanım Açısından Bir Değerlendirme" konulu teziyle doçentlik aldı.
İTÜ Mimarlık Fakültesi Restorasyon Anabilim Dalı öğretim üyesi olan Ahunbay, Ayasofya Müzesi koruma çalışmaları ve Hasankeyf'te kurtarma çalışmalarını devam ettirmektedir.
Aynı zamanda Zeynep Ahunbay, 2017 senesinde Vehbi Koç Ödülü'nün sahibi oldu.