Estudià amb J. Boda a la universitat estatal de Florida, i després, violí amb I. Galamian a Nova York. A la Juilliard School fou alumna d’E. Carter i R. Session. El 1975 fou la primera dona que obtingué un DMA en composició. Estrenà Symposium per a orquestra (1973), dirigida per P. Boulez, i String Quartet 1974 al ISCM World Music Days de Boston. Per la Symphony no.1, estrenada el 1982 per l’American Composers Orquestra, rebé el Premi Pulitzer de música del 1983.
La forma musical de Zwilich es caracteritza per generar tota l’obra -l’estructura i el llenguatge melòdic i harmònic- a partir dels motius inicials. Tanmateix, en les seves últimes composicions el material motívic es tornà més simple, el seu desenvolupament més audible i el marc melòdic i harmònic cada vegada més tonal. Al final dels anys vuitanta i al llarg dels noranta del segle XX emprà material tradicional amb estructures clàssiques, amb múltiples moviments i temes recurrents recognoscibles. Rebé encàrrecs de la New York Philarmonic Orchestra, com la Symphony no. 3 (1992). Qualificada de neoclàssica, és un dels compositors americans més interpretats i populars.