Zane Grey wurde in Zanesville, einem kleinen Ort in Ohio geboren, den sein Urgroßvater Ebenezer Zane gegründet hatte, studierte Zahnmedizin und praktizierte als Zahnarzt. Nachdem er auf Reisen den amerikanischen Westen kennengelernt hatte, begann er sich für das Leben in dieser Region und die Geschichte des Westens zu interessieren. Schon 1902 hatte er einen ersten Artikel in einer Zeitschrift veröffentlichen können, aber bis zu seinem ersten großen schriftstellerischen Erfolg dauert es noch einige Jahre. 1910 erschien sein Roman The Heritage of the Desert und wurde zum Bestseller. In den nächsten Jahren folgte ein Erfolg dem anderen, darunter waren so bekannte Werke wie The Riders of the Purple Sage (1912, später Namensgeber für die Band New Riders of the Purple Sage) oder Die Grenzlegion, die vom Publikum begeistert aufgenommen und vielfach auch mehrmals verfilmt wurden.
Grey wurde zum Bestsellerautor und zum wichtigsten Repräsentanten des amerikanischen Western in den ersten vier Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts.
Überwiegend schrieb er Romane, die das Leben im Westen der Vereinigten Staaten romantisierten, die die Eroberung des Westens aus dem Blickwinkel der Weißen schilderten, die aber auch ein zumindest in Umrissen akkurates Bild des historischen Westens boten. Neben den Wildwestromanen veröffentlichte Grey zahlreiche weitere Bücher, z. B. über Fischen und Angeln.
Seine Bücher erschienen fast immer auch in Zeitschriften oder Pulp-Magazinen und wurden nach der Buchveröffentlichung oft auch als Fortsetzungsromane in Zeitungen nachgedruckt. Ab 1927 (Die Grenzlegion, im Original The Border Legion) wurden eine Vielzahl seiner Werke auch ins Deutsche übersetzt und erreichten auch hier ein breites Publikum.
Zane Grey, der mehr als 90 Bücher, zahlreiche Erzählungen und Artikel in Zeitschriften publiziert hatte, verstarb am 23. Oktober 1939. Zu diesem Zeitpunkt waren mehr als 27 Millionen seiner Bücher verkauft worden.
Zane Grey gehörte zu den wichtigsten Westernautoren überhaupt. Seine Werke erlebten in den USA Millionenauflagen und auch die Übersetzungen in andere Sprachen waren sehr erfolgreich. Hinzu kamen zahlreiche Verfilmungen seiner Bücher, in denen u. a. Randolph Scott oder George Montgomery die Hauptrollen spielten.
Die Romane zeigen Greys Liebe für die Landschaften und die Menschen des Westens, sie bieten oft eine romantische Liebesgeschichte und sind bei weitem nicht so aktionsbetont wie moderne Westernromane. Sie folgen zumeist traditionellen Erzählmustern, wobei betont sei, dass Grey den Städtern des amerikanischen Ostens den Westen und seine Ehr- und Moralbegriffe oft als positives Gegenbild präsentierte.
Greys Biograph Frank Gruber – selbst ein erfolgreicher Western- und Kriminalschriftsteller – schreibt, dass The Riders of the Purple Sage und The U.P. Trail, die besten Western seien, die er je gelesen habe.
In Deutschland erschienen Greys Romane zumeist in Buchform (Wildwestromane), gelegentlich aber auch als Groschenhefte. Die Übersetzungen wurden oftmals gekürzt. Zu Greys deutschen Verlagen gehörten Knaur, AWA, Heyne und Bastei. Auch die Verfilmungen fanden oftmals den Weg in die deutschen Kinos oder auf die deutschen Fernsehbildschirme.