A Nancy, depuis 1976, les spectacles de musique se produisent dans un chapiteau au parc de la Pépinière. Alors qu'au début des années 1980, le ministère de la Culture souhaite soutenir les musiques populaires, cet espace est jugé inadapté à la diffusion des musiques amplifiées et l'accueil d'un public de plus en plus nombreux.

Suite au succès de la réalisation du Zénith de Paris inauguré en 1984, l'Etat soutient la construction de salles de spectacles de grande capacité sur l'ensemble du territoire national. Le label « Zénith » est créé. Il répond à un cahier des charges techniques (minimum de 3 000 places, salle modulable permettant un accueil assis ou debout-assis, scène entièrement démontable) défini en 1988. L'attribution de ce label par le ministère de la Culture permet d'utiliser le nom et d'obtenir une subvention de l'Etat. La construction de « Zénith » rencontre un large succès, en particulier dans les grandes agglomérations. Après Paris (1984), Montpellier (1986), Toulon et Pau (1992), celui de Nancy est construit en 1993.

En 1987-1988, le Fonds de soutien chanson-variétés-jazz, chargé de la mise en œuvre du programme d'implantation des nouvelles salles, finance une étude de marché pour la construction d'un Zénith à Nancy. De décembre 1989 à avril 1990, des études préalables sont engagées : acoustique des sites potentiels, circulation... Le conseil municipal décide le 21 mai 1990 de lancer un concours de conception-construction. En décembre 1990, il retient le projet présenté par l'Atelier d'architecture et d'urbanisme Denis Sloan associé à l'agence Graille-Pierron (concepteur) et à Eiffel Construction Métalique (réalisateur). Le dépôt du permis de construire, l'enquête publique et la mise au point du marché sont menés au cours du premier semestre 1991. Le chantier débute en décembre 1991. Si la maitrise d'ouvrage du bâtiment est assurée par la Ville de Nancy ; le District urbain effectue d'importants travaux de voirie et d'assainissement pour l'aménagement la ZAC Saint-Jacques au cœur du site.

D'un point de vue technique, le Zénith de Nancy est le premier à disposer une scène réversible, à ciel ouvert. Il est équipé d'une salle couverte (6 000 places), d'un amphithéâtre de plein air d'une capacité maximale de 25 000 places utilisé pour les concerts géants (notamment le Festival international du chant choral), et d'un parc de stationnement. L'équipement est utilisé à la fois pour des spectacles (concerts, comédies musicales, one-man-shows, ballets, représentations sportives, défilés de mode) et pour des manifestations privées (salons, conventions, congrès, réunions et séminaires d'entreprises, concours, meetings politiques…).