Bőr Zsuzsanna fia. Hajdúnánáson, majd a Debreceni Református Kollégiumban tanult, ahol lelkészi diplomát szerzett. 1887-től Debrecen város segédlevéltárosaként dolgozott, amely munka mellett hírlapíróként is tevékenykedett: 1897-től a Debreczeni Ellenőr, majd 1897-től 1899-ig a Debreczeni Reggeli Újság szerkesztője volt.
Harcolt a városi múzeum megalapításáért, aminek aztán 1905-től 1929-ig, nyugalomba vonulásáig vezetője volt. Nagy múzeumfejlesztő érdemei közül kiemelkedik a múzeum gyűjteményének gyarapodása 1920-ban, mivel az ő személyes közbenjárásának volt köszönhető Déri Frigyes (1852-1924) bécsi selyemgyáros hatalmas kollekciójának (iparművészeti, művészeti, népművészeti, kelet-ázsiai és numizmatikai anyagok)[5] adománya, illetve ugyanebben az évben sor is került új múzeumi épület létesítésére. A debreceni múzeum nagylelkű adományozója tiszteletére felvette a Déri Múzeum nevet.
Zoltai számos tanulmányt írt Debrecen történetéről és a város környékén több régészeti ásatást vezetett. Debreceni feltárásai között szerepel:
1906-ban Haláp városrészben az akkor még önálló település, 13. századi kis templomának romjai,
1911-ben Monostor városrészben a 12. század második felében épült, az akkor még önálló település templomának (monasterium) alapfalai,
1912-ben Macs városrészben az akkor még önálló település temploma,
1923-ban Nagycsere városrészben az akkor még önálló település temploma.
Döntően írói munkássága mellett rajzokat és festményeket is készített.[6][7][8]
Második feleségével, Tóth Máriával közös sírhelyen nyugszik, a debreceni Nagyerdei temetőben (Dísz jobb 3-13.).[9]
Fontosabb művei
A tiszántúli ev. református egyházkerület térképe. Debreczen, 1889.
Ösmertetés a népszámlálásról Debreczen városában. Debreczen, 1900.
Birtokmegoszlás Debreczenben. Budapest, 1900.
Vidékiek beköltözése Debreczenbe 1564-1640 között. Debreczen, 1902.
Debreczen 200 év előtt: gazdaságtörténelmi adatok (Különlenyomat a Magyar Gazdaságtörténelmi Szemle 9. évfolyamának 1. számából). Budapest, 1902.
Debreczen és a szatmári béke: adalékok Debreczennek a Rákóczi-szabadságharcz korabeli történetéhez. Debreczen, 1903.
Debreczen és vidékének urai az Árpád-kor végén és az Anjou-korban 1200-1400 közt (történelmi térképpel), Debrecen, 1904.[10]
Debreczen: közgazdasági adatok. Budapest, 1904.
A debreczeni tisztviselők önsegélyző egyesületének 25 éves története. Debreczen, 1905.
A Csáthy-féle debreczeni könyvkereskedő és könyvkiadó czég 100 éves története. Debreczen, 1905.
Debreczen a török uralom végén : a város háztartása, 1662-1692. (Különlenyomat a Magyar Gazdaságtörténelmi Szemle több számából: 10. évf. 7., 8., és 11. évf. 1., 2. és 3. szám). Budapest, 1905.
Jelentés Méliusz Péter sírja kereséséről. Debreczen, 1907.
A Hortobágy: a legnagyobb magyar puszta ismertető leírása (térképpel és 23 szövegképpel), Debrecen, 1911.[11]
A Tiszántúli Református Egyházkerület Térképe. Budapest, 1912.
Települések. Egyházas és egyházatlan falvak Debrecen város mai határa és külső birtokai területén a XI-XV. századokban. Debrecen, 1925.[12]
Képek a debreceni régi családi életből. Debrecen, 1934.
Debrecen város könyvnyomdájának XVIII. századbeli müködése, termékei. Debrecen, 1934.
Debrecen vizei. Debrecen, 1935.
Ismeretlen részletek Debrecen múltjából. Debrecen, 1936.
Ötvösök és ötvösművek Debrecenben: adalékok a debreceni ötvösség történetéhez. Debrecen, 1937.
A debreceni viselet a XVI–XVIII. században. Debrecen, 1938.
↑Az engedélyt tartalmazó BM rendelet száma/évszáma: 138219/1901. Forrás: MNL-OL 30809. mikrofilm 946. kép 2. karton. Névváltoztatási kimutatások 1901. év 4. oldal 46. sor
↑Szép összeállítást jelentettek meg 2000-ben Déri Frigyes néprajzi, grafikai gyűjteményéről, lásd: A Kárpát-medence néprajzi kincsei. Szerk. D. Kovács Júlia. Összeállította, a képeket válogatta Szelestey László. Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó. 223 o. ISBN 963-191-138-1
↑S. Szabó József: Zoltai Lajos. (magyarul) Irodalomtörténeti Közlemények, LII. évf. 4. sz. (1942) 349–353. o. ISSN 0021-1486 Hozzáférés: 2019. január 26. (pdf)
↑dbkl: Az ősi cívisváros a tűzvészek korában. debrecenikepeslapok.blogspot.com. (magyarul) Debreceni Képeslapok (2016. május 17.) (Hozzáférés: 2019. január 26.) (html)
↑dbkl: Amiket már csak régi fotókon láthatunk. debrecenikepeslapok.blogspot.com. (magyarul) Debreceni Képeslapok (2017. január 11.) (Hozzáférés: 2019. január 26.) (html)
↑Zoltai Lajos. Fotó: Hepp Hajnalka. agt.bme.hu. (magyarul) Budapest: Varga József (Hozzáférés: 2019. január 27.) (html) arch
Zoltai Lajos munkásságának bibliográfiája. (magyarul) A bibliográfiát Sőregi János: Dr. Zoltai Lajos élete és működése. Debrecen. 1942. c. munkája alapján kiadásra előkészítette: Módy György (Déri Múzeum). Debrecen: Kossuth Lajos Tudományegyetem. 1989. ISBN 963-471-676-8arch Hozzáférés: 2019. január 27. (pdf)
További információk
Sőregi János: Zoltai Lajos dr.: 1861–1939. (magyarul) A debreceni Déri Múzeum kiadványai (A debreceni Déri Múzeum Évkönyve), 1939–1940. évf. 36. sz. (1941) 197–348. o. archISSN 0418-4513 Hozzáférés: 2019. január 26. (pdf)
Kardos Albert: Zoltai Lajos: 1861. VII/16—1939. VIII/29. (magyarul) Debreczeni Képes Kalendáriom [Debreceni Képes Kalendárium], XL. évf. (1939) 123–132. o. Hozzáférés: 2019. január 27. A cikk megjelent különlenyomatként is Debrecenben a Városi nyomda kiadásában 1940-ben
Sőregi János: Zoltai Lajos élete és működése, 1861-1939: A debreceni múzeumi gondolat története. (magyarul) Déri Múzeum Régészeti Osztályának Ismeretterjesztő Közleményei, 11. sz. (1942) Bővített különlenyomat a Déri Múzeum 1939-1940. évi évkönyvéből
S. Szabó József: Zoltai Lajos. (magyarul) Irodalomtörténeti Közlemények, LII. évf. 4. sz. (1942) 349–353. o. ISSN 0021-1486 Hozzáférés: 2019. január 26. (pdf)