רבי יוסף דוד זינצהיים נולד בסביבות 1745, בטרייר לפי רוב המקורות, בנו של רבי יצחק זינצהיים, רב העיר, שהיה רבו הראשון; הוא למד גם אצל רבי שמואל הילמן ממץ. משפחתו עברה לאלזס בשנת 1762. בשנת 1765 נשא את אסתר, אחותו של צרף בר ממדלסהיים, ראש הקהילה היהודית באלזס, והשתקע בבישהיים, ושם התמסר ללימוד. בשנת 1786 פתח שם גיסו ישיבה, והוא עמד בראשה עד סגירתה בימי המהפכה.

בימי הטרור נאלץ לברוח משטרסבורג ולנדוד זמן רב בלא ספריו, שהסתיר כדי להצילם מן האש. אז נדר להדפיסם אם ישוב לשלום. בשובו לאלזס היה לרבה של הקהילה החדשה בשטרסבורג, עיר שנאסרה על יהודים מאז סוף המאה הארבע עשרה, והדפיס בה את פירושו על התלמוד, “יד דוד”, שעל שמו נקרא.

בשנים 1806–1807 עמד בראש הסנהדרין הגדולה שכינס נפוליאון, שנדרשה להשיב על שאלות הקיסר בדבר התאמת ההלכה לאזרחות הצרפתית. איש בעל השכלה רחבה אך שמרן מאוד, נאבק ברפורמות, והצליח לשמור על עיקר המסורת בעודו נענה לדרישות המדינה. לאחר מכן היה לרב הראשי הראשון של הקונסיסטוריה המרכזית של צרפת.

הוא נפטר בפריז בז׳ בכסלו ה׳תקע״ג (1812).