Трогательная актриса родилась в семье сельского учителя из белорусской глубинки. Отец ушёл добровольцем на фронт и пропал без вести.
Еще в конце 20-ых семья переехала в Москву, окончив в столице школу девушка поступила в актерскую школу при киностудии «Мосфильм». Первую свою роль цветочницы Мадлен в фильме «Гаврош» (1937) она сыграла еще студенткой.
Девушка была принята на студию «Мосфильм» в качестве штатной актрисы, после нескольких эпизодических ролей ее доверили воплотить яркий образ персидской княжны в масштабном кинополотне «Степан Разин» (1939). На съемках фильма она познакомилась со своим будущим мужем выдающимся советским оператором Валентином Павловым.
Самыми продуктивными на кинороли стали для актрисы годы войны. Находясь в эвакуации студия «Мосфильм» активнейшим образом вела съемки. Из ролей актрисы можно вспомнить: жена Алексея в экранизации романа Горького «Дело Артамоновых» (1941), подпольщица в фронтовом киноальманахе «Боевой киносборник» №7 (1941), фрейлина в сказке «Цветные киноновеллы» (1941), девушка Соня в военной драме «Жди меня» (1943) и скрипачка Женя в духоподъемной военной картине «Родные поля» (1944), фильм был режиссерским дебютом Бориса Бабочкина.
После войны в Москве открылся Театр-студия киноактёра. Нина Зорская вошла в состав первой его трупы и сразу же стала одной из ведущих актрис. В театре она блистала как необыкновенная лирическая актриса, но вот в кино ей предлагались в основном роли жён и подруг второплановых героев. Ей такие задачи были малоинтересны, и актриса на некоторое время выбыла из кинематографа, сосредоточившись на театре. Из работ в кино можно отметить пожалуй только Хозяйку из экранизации пьесы Шварца «Обыкновенное чудо» (1964). Картина стала бенефисом коллеги Зорской по театру-студии киноактера, великолепного Эраста Гарина, который не только виртуозно исполнил роль Короля, но и выступил как режиссёр и сценарист.
Исчезнув с экранов, полностью кино она не оставила, и стала одной из ведущих актрис дубляжа. Особенно продуктивно Зорская поработала на озвучивании мультфильмов. Ее голосом в частности говорят: Бабушка - «Чудеса техники», Старуха - «Дереза», Старуха - «Мальчик-с-пальчик», Мышка - «Сестрица Алёнушка и братец Иванушка», и Мать - «Сердце храбреца».
До самой своей смерти осенью 1989 года, Нина Антоновна состояла в трупе родного театра. В кино она еще отметилась возрастной характерной ролью купчихи Арины Ивановны в социальной драме«Дети Ванюшина» (1973).
