Funde belegen, dass sich bereits seit 6000 v. Chr. Menschen in diesem Gebiet angesiedelt haben, um hier Pflanzen und Samen zu sammeln und Tiere zu jagen. Um Christi Geburt entstanden die ersten Maispflanzungen. Reste von Pueblos weisen auf eine Besiedlung bis um das Jahr 500 nach Christus hin. Aus dieser Zeit stammen einige Funde von Körben, Seilen und Sandalen aus Yuccapalmfasern. Auch wurden Messerklingen und Pfeilspitzen gefunden. Die Pfeile wurden jedoch nicht mittels eines Bogens benutzt, sondern mit einem Wurfgerät namens Atlatl. Einige Gruppen wurden im Gebiet des heutigen Parks sesshaft und entwickelten sich zu den Anasazi, die auch Korbmacher genannt werden. Dies geschah um 300. Sie legten Vorräte an und bauten teilweise unterirdische Behausungen, waren aber noch immer Jäger und Sammler, die das Nahrungsangebot mittels Ackerbau erweiterten.

Die Anasazi waren ab etwa 500 n. Chr. vom Ackerbau so abhängig, dass sie puebloähnliche Anlagen entlang des Virgin Rivers errichteten. Diese beherbergten jedoch lediglich kleine Gruppen und wuchsen nie zu Pueblostädten heran, wie man sie vom Mesa-Verde-Nationalpark her kennt. Die Anlagen befanden sich auf etwas oberhalb des Flusses gelegenen Terrassen, von denen man die Äcker am Ufer des Flusses im Blick hatte. Die sesshaften Gruppen in diesem Zeitraum werden von den Archäologen Virgin Anasazi genannt. Sie haben zahlreiche Petroglyphen hinterlassen.

Zur gleichen Zeit tauchten im Norden des Parks die Fremont People auf. Die Funde aus jener Zeit weisen charakteristische Unterschiede zu denen der Anasazi auf. Nur in der Gegend des Kolob Canyons findet man Funde beider Kulturen vermischt. Man nimmt an, dass die beiden Völker hier Handel miteinander trieben, ansonsten aber getrennt lebten.

In beiden Kulturen wurden hauptsächlich Mais und Kürbis angebaut. Zur Vorratshaltung benutzte keramische Gegenstände wurden gefunden. Sowohl die Anasazi als auch die Fremont People verließen das Gebiet aus unbekannten Gründen um 1300. Große Dürren, gefolgt von kurzen, aber heftigen Überschwemmungen, könnten eine Ursache gewesen sein. Auch das Eindringen von Ute und Paiute um 1100 und damit ein Konkurrenzkampf wäre ein möglicher Grund für das Verschwinden.

Die Paiute-Indianer drangen bis zum Virgin River vor. Im Gegensatz zu den verdrängten Anasazi wanderten sie jedoch, jahreszeitlich bedingt, längs des Virgin Rivers hin und her, da sie ihre Nahrung hauptsächlich durch das Sammeln von Samen und Nüssen deckten und Landwirtschaft ebenso wie die Jagd nur zur Ergänzung betrieben. Die Paiute hatten einen starken religiösen Bezug insbesondere zu den Felsen, Flüssen und Quellen im Zion Canyon und glaubten, dass sie für diese Gegend verantwortlich seien. Noch heute kommen Paiute-Indianer aus religiösen Gründen in den Park, aber auch, um seltene Pflanzen zu sammeln.

Im späten 18. Jahrhundert wurde Utah von den Weißen für die Besiedlung erkundet. Die erste geschichtlich dokumentierte Erforschung wurde von zwei spanischen Franziskaner-Patres, Francisco Antanasio Domínguez und Silvestre Vélez de Escalante, im Jahr 1776 unternommen. 1826 führte der Trapper und Fellhändler Jedediah Smith eine Expedition in das Gebiet mit dem Ziel, einen Weg nach Kalifornien zu finden. Weitere Expeditionen aus Richtung New Mexico bahnten den Old Spanish Trail, der sich größtenteils am Virgen River orientierte. Der Offizier John C. Frémont schrieb 1844 seine Eindrücke aus der Gegend nieder, worauf weitere Trails etabliert wurden.

Um 1850 drangen erste mormonische Farmer und Baumwollpflanzer aus Salt Lake City in die Region rund um den Virgin River ein und begannen sich dort niederzulassen. 1851 wurde die Stadt Cedar City gegründet, die Gegend des heutigen Kolob Canyons diente dabei als natürliche Ressource für Holz, aber auch als Weidegrund für Kühe, Schafe und Pferde. Zum Schürfen von Mineralien wurden einige Flüsse umgelenkt, aber die Ergiebigkeit der Minen war nur sehr gering. Mormonen gaben der Gegend den Namen Kolob – für die Mormonen der Stern, der dem Aufenthaltsort Gottes am nächsten liegt.

1858 stießen die Siedler bis zum 120 Kilometer entfernten Zion Canyon vor, der bis dahin von Weißen nicht entdeckt war. Paiute-Indianer führten Nephi Johnson in den Zion Canyon. Nach ihm wurde später der Johnson Mountain benannt. Johnson ließ sich von den spärlichen Anpflanzungen der Indianer beeindrucken und lobte in einem Bericht die landwirtschaftlichen Möglichkeiten des Canyons. 1861 erbaute Joseph Black die erste Farm im Canyon, aber erst nach der Gründung von Springdale im Jahre 1862 rückte der Canyon in das Interesse der Farmer. Bis 1863 besiedelten Farmer den Canyon, unter anderem Isaac Behunin, der dem Canyon seinen heutigen Namen gab. Hauptsächlich wurden Zuckerrohr und Tabak angepflanzt, aber auch Früchte. Doch eine starke Flut und die begrenzten Anbaumöglichkeiten im Canyon reduzierten die Erträge, und das Interesse an dem Canyon für die landwirtschaftliche Nutzung ebbte sehr schnell wieder ab. Bis zur Besiedlung lebten die Paiute-Indianer im Canyon, waren aber durch bisher bei ihnen unbekannte Krankheiten und Sklaverei bereits stark dezimiert. Die intensive Bewirtschaftung durch die Einwanderer ließ ihren Lebensraum schnell schrumpfen, und schließlich wanderten sie ganz aus. Sie besiedelten den Canyon auch nicht wieder, als bereits kurze Zeit später viele Farmer die Gegend wieder verließen, bis 1909 niemand mehr das Land bewirtschaftete.

1869 erforschte John Wesley Powell aus Richtung Grand Canyon kommend die gesamte Region. Zusammen mit dem Geologen Grove Karl Gilbert kartografierte er den Zion Canyon und gab ihm den Namen Mukuntuweap, da er dachte, dies wäre der Paiuteausdruck für den Canyon.

Eine Flut von veröffentlichten Expeditionsberichten, Zeichnungen und Fotografien und nicht zuletzt ein Zeitungsbericht im Scribner’s Magazine führten dazu, dass der damalige Präsident William Howard Taft am 31. Juli 1909 die Region rund um den Zion Canyon zum Mukuntuweap National Monument erklärte. 1918 wurde das National Monument vom National Park Service in Zion National Park umbenannt. Am 19. November 1919 wurde der Park vergrößert und bekam Nationalpark-Status. 1937 kamen die Kolob Canyons dazu, 1956 fand eine abermalige Erweiterung im Bereich der Kolob Canyons statt.

Der Tourismus war anfänglich wegen fehlender Infrastrukturen nur sehr spärlich. Lediglich der nicht mehr genutzte Teil des Old Spanish Trails von Springdale entlang des Virgin River führte in den Park. 1896 baute der Farmer der Zion Ponderosa Ranch, John Winder, einen nicht mehr genutzten Trail innerhalb des Long Valleys aus, der von der Parkverwaltung weiter ausgebaut wurde und heute als East Rim Trail bekannt ist.

Die im Jahr der Proklamation als National Monument gegründete Utah State Road Commission plante noch im Jahr ihrer Gründung eine Straße im Süden des Parks, den heutigen Highway 9 (Zion-Mount Carmel Highway). Die erste befestigte Straße von Cedar City nach Springdale wurde 1913 fertiggestellt. Die Union Pacific Railroad begann mit dem Bau einer Eisenbahnlinie. Nach Fertigstellung einer Straße zum Wylie Camp konnten Autos bis direkt in den Zion Canyon fahren, die Utah Parks Company, eine Abteilung der Union Pacific Railroad, bot daraufhin kombinierte zehntägige Zug- und Busreisen zum Zion-Canyon und zum Bryce-Canyon-Nationalpark an.

1920 bis 1927 wurde das vom Architekten Gilbert Stanley Underwood geplante Hotel Zion Canyon Lodge in der Nähe des Wylie Camps gebaut. Finanziert wurde der Bau von der Utah Parks Company. Das Hotel brannte kurze Zeit später nieder, wurde aber unmittelbar danach wieder errichtet. Lediglich die zum Hotel gehörenden Blockhütten fielen den Flammen nicht zum Opfer. Sie sind heute im National Register of Historic Places verzeichnet.

Der Zion–Mount Carmel Highway (Utah State Route 9) wurde 1927 bis 1930 gebaut. Mit bis dahin nicht für möglich gehaltenen Ingenieursbauwerken erschloss er den Zion-Canyon auch von Osten. Damit wurde auch eine direkte Verbindung zum nahe gelegenen Bryce-Canyon-Nationalpark und somit eine Rundreise zwischen ihnen und dem Nordrand des Grand-Canyon-Nationalparks ermöglicht. Der Highway ist 40 km lang und enthält einen knapp 2 km langen Tunnel. Er ist im National Register of Historic Places eingetragen und seit 2012 als Historic Civil Engineering Landmark ausgewiesen.[1]