Luis Zea a étudié à Caracas avec Leopoldo Igarza Antonio Lauro et Alirio Diaz. En Angleterre, il a aussi étudié avec John Duarte et a complété ses études musicales aux universités de Londres et Reading. Invité dans le monde entier en tant que soliste et que membre de jury par les festivals et concours internationnaux, il donne régulièrement depuis 1976, des concerts et des classes de maître en Europe, en Amérique du Sud et aux États-Unis. En 1983, il enregistrait son premier disque et il a tout récemment produit un CD de musique de compositeurs européens et sud-américains. Luis Zea est le co-auteur (avec John Duarte) du livre The Guitarist's Hands publié par Universal Edition (1978) et il a écrit un grand nombre d'articles pour plusieurs revues de guitare dont Classical Guitar, Guitar International, Gitarre und Laute et EGTA Journal. Entre 1997 et 1998 il fut professeur invité à la prestigieuse Indiana University School of Music (Bloomington, USA), où il remplaçait Ernesto Bitetti alors en année sabbatique. Luis Zea vit à Caracas où il est actif sur la scène de concert et enseigne à L'Instituto Universitario de Estudios Musicales (IUDEM) et au Colegio Emil Friedmann. Le réputé compositeur cubain Leo Brouwer a dit de Luis Zea qu'il est «le soliste ideal».