Ruth Zechlin sang in ihrer Kindheit in einer Jugendkantorei, wo sie sich mit Gisela May anfreundete. Ab 1943 studierte sie Tonsatz und Chordirigieren bei Johann Nepomuk David. Das Studium in Leipzig nahm sie bei Karl Straube (Orgel) und Günther Ramin (Liturgisches Orgelspiel und Improvisation) wieder auf. Weitere Lehrer waren Hermann Heyer in Musikgeschichte, Wilhelm Weismann in Tonsatz und Rudolf Fischer in Klavier. Georg Knepler holte sie 1950 nach Berlin. Sie erhielt eine Dozentur für Harmonielehre, Kontrapunkt, Formenlehre und Musikkunde an der Deutschen Hochschule für Musik. Pädagogisch arbeitete sie mit Rudolf Wagner-Régeny und Hanns Eisler zusammen, die sie mit den Werken der Zweiten Wiener Schule bekannt machten. Als Cembalistin unternahm sie zudem ausgiebige Konzertreisen in viele Länder Europas. Sie wurde 1950 Mitglied der NDPD (in den 1980er Jahren wechselte sie in die CDU). Seit 1951 mit dem Pianisten Dieter Zechlin verheiratet, ließ sie sich 1972 von ihm scheiden. 1969 wurde sie als Professorin für Komposition berufen. Im gleichen Jahr wurde sie als außerordentliches und 1970 ordentliches Mitglied der Akademie der Künste der DDR gewählt. Dort leitete sie anschließend eine Meisterklasse für Komposition. Sie stand im engen Kontakt zu den Komponisten Hans Werner Henze und Witold Lutosławski. Nach ihrer Emeritierung 1986 lehrte sie als Gastprofessorin. Seit 1990 war sie Mitglied der Akademie der Künste in Berlin, deren Vizepräsidentin sie bis 1993 war. 1989 beteiligte sie sich am Konzert Gegen den Schlaf der Vernunft in Berlin. 1990 war sie kurzzeitig als Nachfolgerin von Erhard Ragwitz Rektorin der Hochschule für Musik „Hanns Eisler“ Berlin.