Zender begann sein Musikstudium 1956 zunächst an der Frankfurter Musikhochschule bei August Leopolder (Klavier) und bei Kurt Hessenberg (Komposition). 1957 wechselte er an die Musikhochschule in Freiburg und studierte dort bei Edith Picht-Axenfeld (Klavier), Carl Ueter (Dirigieren) und Wolfgang Fortner (Komposition).

Von 1959 bis 1963 wirkte er als Kapellmeister an den Städtischen Bühnen in Freiburg im Breisgau, danach als Chefdirigent der Oper der Stadt Bonn. 1969 wurde er nach Kiel berufen, wo er bis 1972 als Generalmusikdirektor tätig war. Bereits 1971 begann er seine Tätigkeit als Chefdirigent des Rundfunk-Sinfonieorchesters Saarbrücken, das er, so eine Kritik, zu einem „Präzisionsinstrument der modernen Musik“ formte. 1984 wurde er GMD der Hamburgischen Staatsoper und des dortigen Staatsorchesters. 1987 wechselte er in die Position des Chefdirigenten des Kammerorchesters von Radio Hilversum sowie des Principal Guest Conductor der Opéra Nationale in Brüssel, Aufgaben, die er bis 1990 erfüllte.

Von 1988 bis 2000 lehrte Zender als Professor Komposition an der Hochschule für Musik und Darstellende Kunst Frankfurt am Main. Er ist Mitglied der Akademien der Künste in Hamburg (1985) und Berlin (1989) sowie der Bayerischen Akademie der Schönen Künste (1995). 1980 erhielt er den Kunstpreis des Saarlandes und wurde 1997 mit dem Frankfurter Musikpreis und dem Goethepreis der Stadt Frankfurt ausgezeichnet.

Seit 1999 ist er ständiger Gastdirigent des SWR Sinfonieorchesters Baden-Baden und Freiburg.