Ngựa vằn sinh sản hữu tính: Ngựa vằn đực, được gọi là ngựa đực, gắn kết với ngựa vằn cái, được gọi là ngựa cái, và gửi tinh trùng vào âm đạo của ngựa cái thông qua dương vật của ngựa cái. Nếu quá trình giao phối thành công, ngựa cái sẽ sinh ra một con ngựa con từ 12 đến 13 tháng sau đó.
Đàn ngựa vằn thường bao gồm một con ngựa đực và một số ngựa cái, bao gồm một nhóm được gọi là hậu cung. Cuồng nhiệt cạnh tranh với nhau để giành lấy một hậu cung. Khi một con ngựa đực chiến thắng, tuyên bố của nó chỉ bị thách thức khi những con ngựa giống khác nhận thấy sự yếu ớt do bệnh tật hoặc chấn thương.
Những con ngựa đực đạt đến độ tuổi thành thục về giới tính khi được 4 tuổi, trong khi ngựa cái đạt độ tuổi thành thục về giới tính từ 2 đến 4 tuổi. Giống như các loài ngựa khác, ngựa vằn trong thời kỳ động dục - tức là trong thời kỳ động dục - thường báo hiệu sự sẵn sàng phối giống với ngựa đực bằng cách "nháy mắt" môi âm hộ hoặc hướng chúng ra ngoài.
Thời gian mang thai dài quan sát được ở ngựa vằn cho phép một con ngựa con phát triển đủ để, trong vòng vài phút sau khi được sinh ra, nó có thể đứng được. Bất chấp lợi thế phát triển này, tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh ở ngựa vằn là khoảng 50%. Nếu ngựa con trưởng thành, tuổi thọ trung bình dự kiến trong tự nhiên là từ 20 đến 25 năm.