D'importantes contestations juridiques se sont très tôt élevées contre le zonage. En 1926 la Cour suprême des États-Unis a maintenu le zonage comme un droit des États, généralement via leurs municipalités ou comtés, d'imposer une règlementation aux propriétaires. La cause en question fut celle du village d'Euclid (Ohio) contre Ambler Realty Co. (généralement appelé Euclid c. Ambler). Le village avait zoné résidentiel un terrain d'Ambler Realty. Le promoteur contesta le règlement parce qu'il aurait fait beaucoup plus d'argent s'il avait vendu les parcelles pour un usage industriel. Euclid eut gain de cause, ce qui créa un précédent en faveur des règlements de zonage.
Depuis la cause Euclid, il n'y eut plus de contestation globale du droit au zonage. À partir de 1987, cependant, plusieurs cours suprêmes d'États ont décrété que certaines règlementations équivalaient à des expropriations nécessitant une juste compensation. La cause First English Evangelical Lutheran Church c. Comté de Los Angeles jugea que même une expropriation temporaire méritait compensation. La cause Nollan c. California Coastal Commission jugea que des conditions de permis qui n'avançaient pas substantiellement les objectifs autorisés de la municipalité nécessitaient compensation. La cause Lucas c. South Carolina Coastal Council détermina que divers soucis environnementaux n'étaient pas suffisants pour empêcher tout développement sans compensation. La cause Dolan c. City of Tigard détermina que les conditions d'un permis doivent être plus ou moins proportionnels aux impacts du nouveau développement proposé. La cause Palazzolo c. Rhode Island estima que le droit de propriété n'est pas diminué par des lois inconstitutionnelles existant sans contestation au moment où le plaignant a acquis sa propriété.
La règlementation de zonage aux États-Unis est basée sur le police power, c'est-à-dire le droit des États d'adopter des lois pour promouvoir la santé, la sécurité et le bien-être public. De telles lois n'impliquent pas d'indemnisation des propriétaires qui pourraient être lésés par les restrictions imposées à la libre jouissance de leur propriété. Une telle compensation n'est prévue que dans les cas d'expropriation. Au Canada, même si le police power n'a pas la même portée, le zonage y a été appliqué pratiquement de la même façon par les tribunaux.
L'expérience montre que le zonage est contestable sur le plan juridique lorsqu'il ne procède pas d'un plan directeur d'urbanisme qui définit clairement les objectifs de la municipalité et les moyens prévus pour les atteindre. « La théorie classique est à l'effet que, par son plan directeur, la communauté a formulé, après étude suffisante, les objectifs à atteindre dans son développement et les grandes lignes des interventions requises en ce sens. Le règlement de zonage, en tant que technique de contrôle du territoire, est un outil de mise en œuvre du plan directeur ». Cependant, tant aux États-Unis qu'au Canada, le règlement de zonage s'est développé antérieurement au plan directeur et en est venu à avoir préséance, d'autant plus que les tribunaux n'ont pas exigé le respect de l'exigence d'un plan directeur antérieur ou l'ont confondu avec la carte des zones du règlement de zonage.
Au Québec, où un plan directeur préexistant n'était alors pas exigé, les défenseurs du zonage et du droit des pouvoirs publics d'imposer une telle règlementation ont reçu un important appui des tribunaux dans la fameuse affaire Dasken à Hull en 1971. La Cour suprême du Canada a en effet ordonné la démolition d'un immeuble d'appartements récemment érigé suivant un règlement de zonage adopté illégalement.
En France, la légalité du zonage n'est pas contestée, et est issue des dispositions du Code de l'urbanisme.