Dom Zanoni Demettino Castro nasceu em 23 de janeiro de 1962, em Vitória da Conquista (BA), filho de Gildo Barbosa de Castro e Valdelice Demettino Castro. Estudou Filosofia no Seminário Maior Arquidiocesano de Brasília e Teologia no Instituto Teológico de Ilhéus. Foi ordenado sacerdote em 28 de dezembro de 1986 e, posteriormente, licenciou-se em Teologia Dogmática pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.

Na Arquidiocese de Vitória da Conquista, exerceu diversas funções pastorais e administrativas: foi pároco em Itarantim, na Catedral Metropolitana e em Itapetinga; atuou como vigário forâneo, membro do Colégio de Consultores e do Conselho Presbiteral, além de vigário geral. Também lecionou Teologia Dogmática e Doutrina Social da Igreja, presidiu a Comissão dos Presbíteros do Regional Nordeste 3 da CNBB e participou como convidado da V Conferência Geral do Episcopado Latino-Americano. Em 2007, foi eleito administrador diocesano de Vitória da Conquista.

Em 3 de outubro de 2007, foi nomeado pelo Papa Papa Bento XVI como terceiro bispo da Diocese de São Mateus. Recebeu a ordenação episcopal em 24 de novembro de 2007 e tomou posse em 15 de dezembro do mesmo ano, adotando como lema “Ecce mitte me” (“Eis-me, envia-me”). Permaneceu à frente da diocese por sete anos.

Em 3 de dezembro de 2014, foi nomeado arcebispo coadjutor da Arquidiocese de Feira de Santana pelo Papa Papa Francisco, assumindo posteriormente como arcebispo metropolitano. Também é membro da Comissão Episcopal para o Ecumenismo e o Diálogo Inter-religioso da CNBB e bispo referencial da Pastoral Afro-Brasileira.