Dalam UMNO, Zainal Abidin pernah menjadi Pengerusi, cawangan UMNO Cheras (1987) serta pernah mengetuai UMNO Bahagian Hulu Langat untuk beberapa penggal.

Zainal memenangi tiga penggal berturut-turut kerusi Dewan Undangan Negeri Dusun Tua atas tiket Barisan Nasional (BN), pada pilihan raya umum 1990, 1995 dan 1999.

Selepas menang pilihan raya DUN, Menteri Besar Selangor, Tan Sri Muhammad Haji Muhd Taib melantik Dr Zainal menjadi Pengerusi Jawatankuasa Pertanian dan Pembangunan. Kemudian sebagai Pengerusi Jawatankuasa Pembangunan Penyelidikan dan Pengerusi Jawatankuasa Perjawatan, Pendidikan dan Sumber Manusia.Kemudian beliau dilantik sebagai Timbalan Menteri Besar Selangor pada 1999.