Meslek hayatına serbest avukat olarak başlayan Özlem Zengin, bir dönem medya alanında da çalışmalar yürüttü. 1998-2001 yılları arasında Kanal 7’de yayınlanan ve yapımcılığını ile sunuculuğunu üstlendiği “Hayatın İçinden” adlı televizyon programıyla kamuoyunda tanındı.
Siyasi kariyerine Adalet ve Kalkınma Partisi’nde devam eden Zengin, 2012-2015 yılları arasında AK Parti İstanbul İl Kadın Kolları Başkanlığı görevini yürüttü. 2016-2018 yılları arasında ise Cumhurbaşkanı Recep Tayyip Erdoğan’ın başdanışmanı olarak görev yaptı.
Özlem Zengin, 25. Dönem İstanbul ve 27. Dönem Tokat Milletvekili olarak Türkiye Büyük Millet Meclisi’nde yer aldı. Temmuz 2018 itibarıyla AK Parti Grup Başkanvekili olarak görev yapmaktadır. Evli ve 3 çocuk annesidir.