Скульптор, художница декоративно-прикладного искусства. Член Союза художников СССР.

Родилась в Новониколаевске. Училась в Свердловском художественно-промышленном техникуме (1924–1928) у Б. В. Валентинова и В. А. Синайского; в 1928 – в мастерской по изготовлению игрушек в Новосибирске у С. Р. Надольского. Приехала в Москву, продолжила образование во Вхутеине (1928–1930) у В. И. Мухиной и в Институте пролетарского изобразительного искусства в Ленинграде у А. Т. Матвеева и Синайского (ИНПИИ, 1930–1932). 

С 1933 года экспонировала свои работы на выставках. Входила в Московское товарищество художников и молодежное отделение АХР (ОМАХР).

Жила и работала в Москве. Увлекалась темой спорт и детство. (Володя Ульянов 1940 г.) Из творческой командировки В Кузбасс в 1936 году она привезла портреты шахтёров и забойщиков. В этих работах ярко выражено чувство современности, ощущения эпохи.  Участвовала в конкурсах проектов памятников В. П. Чкалову для города Горького и П. И. Чайковскому для Москвы (оба – 1941).

Во время войны, в эвакуации в Ташкенте, создаёт образы героев Великой Отечественной Войны. Здесь же Баженова пробует себя  в керамике. Появившиеся вскоре после войны работы были созданы с удивительной свободой и смелостью, с подлинным чувством декоративности и уверенным мастерством. Эти произведения 1945-1947 годов до сих пор относятся к числу лучших в её творчестве.

После 1945-го года работала на Гжельском керамическом и Рижском фарфоровом заводах. Создавала мелкую пластику в технике майолики, продолжая в своем творчестве традиции абрамцевской керамической мастерской. Произведениям Зинаиды Баженовой присущи живая выразительная лепка формы, экспрессия, декоративность цвета.

Выполнила пять аллегорических фигур («Азербайджан», «Казахстан», «Латвия», «Туркмения»,«Узбекистан») для фонтана «Дружба народов» на ВСХВ (1951), надгробие А. С. Новикова-Прибоя на Новодевичьем кладбище в Москве (1950), памятник С. И. Дежневу (1958).

Работы художницы находятся во многих музейных и частных собраниях, в том числе в Государственной Третьяковской галерее (ГТГ), Государственном музее керамики  «Усадьба Кусково XVIII века», в российских частных коллекциях.