Зельфира Трегулова родилась 13 июня 1955 года в Риге в семье кинематографистов. Отец — кинооператор, родом из Татарстана, мать — звукорежиссёр — из Киргизии. Родители познакомились во время учёбы в институте кинематографистов в Москве. После окончания поступили на работу в Рижскую киностудию, в Риге у них и родилась дочь.
В 1977 году окончила искусствоведческое отделение Исторического факультета МГУ. В 1981 году окончила аспирантуру МГУ.
В 1984—1997 годах — куратор международных выставок русского искусства во Всесоюзном художественно-производственном объединении Е. В. Вучетича. Позже Зельфире доверили пост ассистента генерального директора компании.
В 1993—1994 годах проходила стажировку в Музее Соломона Р. Гуггенхайма в Нью-Йорке.
В 1998—2000 годах — заведующая отделом зарубежных связей и выставок в ГМИИ им А. С. Пушкина.
В 2002—2013 годах — заместитель генерального директора по выставочной работе и международным связям Государственного историко-культурного музея-заповедника «Московский Кремль».
С 14 августа 2013 года — генеральный директор Государственного музейно-выставочного центра «РОСИЗО».
С 10 февраля 2015 по 9 февраля 2023 года — генеральный директор ФГБУК «Всероссийское музейное объединение — Государственная Третьяковская галерея».
С 20 ноября 2018 года — член Совета при Президенте по культуре и искусству.