Studium der Theologie und Philosophie in Tübingen. Gymnasiallehrer in Winterthur und Baden-Baden. Seit 1882 Gymnasiallehrer, seit 1886 ordentlicher Professor für Philosophie und Pädagogik in Straßburg. 1899/1900 Rektor der Straßburger Universität. Zu Z.s bekanntesten Schülern gehörte Albert Schweitzer. Nach seiner Emeritierung ließ sich Z. in Ffm. nieder, das er bereits von mehreren Gastvorlesungen für das Freie Deutsche Hochstift her kannte. In der Mainstadt engagierte er sich als ehrenamtlicher Helfer in der städtischen Armenpflege sowie durch pädagogische Fachvorträge für die Ffter Lehrerschaft. Nach Ausbruch des Ersten Weltkriegs nahm Z. noch einmal seine Lehrertätigkeit auf und unterrichtete in Vertretung für einberufene Kollegen an der Ffter Wöhlerschule. Z. starb während einer Vortragsreise für Soldaten an einer Ruhrerkrankung.
Zu Z.s Werken gehören zahlreiche Fachveröffentlichungen auf dem Gebiet der Pädagogik und Logik, eine Geschichte der Ethik sowie die mehrbändige Untersuchung „Die geistigen und sozialen Strömungen des 19. Jahrhunderts” (1899).
Seit 1920 Theobald-Z.-Schule, eine Grundschule, in der Theobald-Z.-Straße in Preungesheim.