גדל בתורה וביראה ולמד מפי חכם יואב רבה, רב העיר סאנטוב, מחבר הספר 'חן טוב'. קיבל תורה מפי חכם יצחק אייזיק מקאליב, וראה בחכם משה סופר שרייבר, 'החתם סופר' מורו ורבו.
חכם ישראל זאב הלוי הורביץ נשא לאישה את מרת לאה קריינדל, בתו של מרדכי מאוהלי, ונולדו להם בן אחד, חכם מרדכי יצחק אייזיק הלוי, ושלוש בנות: סימא, מרים, רבקה-דבורה. עם נישואיו עבר להתגורר באוהלי, היה סמוך על שולחן חותנו, והתפנה כולו ללימוד תורה. הוא שימש ראש ישיבה בעיר אוהלי, ובשנת תקע"ו (1816) התמנה לדיין. לבקשת רב העיר, חכם משה טייטלבוים, ה'ישמח משה', קיבל על עצמו לשמש אב בית הדין.
בשנת תרט"ו (1855), נפטר אשתו, מרת לאה קריינדל, וחכם ישראל זאב הלוי הורביץ, החל בהכנות לעלייה לארץ ישראל. כחלק מהכנותיו, חיבר והוציא לאור את הספר 'ארץ חמדה'. הספר היחידי, מבין ספריו הרבים, שהסכים להדפיס בחייו. בשנת תרט"ז (1856) עזב עם משפחתו את העיר אוהלי, ובשנת תרי"ז (1857) זכו ועלו לארץ ישראל. ראשית, שהו בעיר יפו, ולאחר מכן התיישב בעיר טבריה.
חכם ישראל זאב הלוי הורביץ נפטר ביום י"ח בסיוון בשנת תרכ"א (1861) ומנוחתו כבוד בעיר טבריה.
הוא הותיר אחריו חיבורים רבים. בשנת תרט"ז (1856) יצא לאור בחייו, ספרו 'ארץ חמדה'. בשנת תרמ"ב (1882) יצא לאור הספר 'נחלה לישראל' - דרושים על ארץ ישראל. בשנת תרצ"ז (1937) יצא לאור הספר 'נחלה לישראל' - כרך ב', דרושים לחגים. בשנת תשנ"ח (1998) יצא לאור שו"ת 'בית ישראל'. בשנת תשס"ג (2003) יצא לאור הספר 'בית מנוחה' - מסכת שבת ו'קדושת יום טוב' - ממסכת ביצה. בשנת תשס"ד (2004) יצא לאור הספר 'גאל ישראל' - הגדה לפסח, ו'לקחת מוסר' - על התורה.
