Родилась в небогатой еврейской семье, получила домашнее образование, затем училась в гимназии в Митаве (ныне — Елгаве). В 1902 году окончила учёбу и начала работать учительницей.
Член РСДРП с 1902 года, большевичка. В 1908 году эмигрировала в Швейцарию. Сотрудничала с большевистскими газетами «Звезда», «Правда», печаталась в журнале «Работница». В 1914—1915 годах секретарь Бернской группы РСДРП.
После Февральской революции 1917 года Злата Лилина возвратилась в Россию в пломбированном вагоне вместе с мужем Г. Е. Зиновьевым, своим сыном Стефаном и первой женой Зиновьева, с которой он был в разводе — Саррой Равич.
До Октябрьской революции работала в Петроградском Совете, проживала в «доме Бенуа». После убийства М. С. Урицкого в августе 1918 года исполняла обязанности комиссара внутренних дел Северной области.
После — заведующая отделом народного образования Петроградского исполкома. Была одной из крупнейших советских деятельниц в области попечения о детях.
С 1925 года участница «ленинградской», затем объединенной левой оппозиции в ВКП(б). В 1927 году исключена из партии, в 1928 году восстановлена. Переехав в Москву, Лилина работала в Наркомпросе, а также была заведующей отделом детской книги госиздата. Одна из первых авторов детских книг о Ленине.
Содействовала изданию повести «Республика ШКИД»..
Скончалась от рака лёгких; похоронена в Ленинграде на Коммунистической площадке Александро-Невской лавры. После смерти Лилиной и осуждения её мужа Зиновьева (расстрелян в 1936 г.) её работы были изъяты из библиотек.