Målningen av konstnären Fabian Chairez avbildar Zapata så gott som naken, endast klädd i en rosa hatt och stilettklackar, och sittande på en vit häst med erigerad penis.
Målningens kritiker anser att den nedvärderar Zapata, som ledde uppror för bönder och lantarbetares rättigheter under den mexikanska revolutionen i början av 1900-talet.
Omkring hundra demonstranter stormade in på Palacio de Bellas Artes, Mexikos främsta kulturcenter, under tisdagen och skanderade ”bränn den! bränn den!”. Många stannade sedan kvar och demonstrerade utanför museet under flera timmar.
Tavlan gör inte presidenten obekväm
En del av dem ropade homofobiska skällsord, vilket fick en annan grupp att samlas till en motdemonstration.
Målningen visas som en del av en utställning till minne av Zapata, som dog för 100 år sedan.
Nyhetsbyrån AP rapporterar att den mexikanske presidenten Mauel López Obrador senare under onsdagen lovade att kulturministern kommer att gå in och medla i konflikten.
Enligt AP har Obrador sagt att ”tavlan inte gör honom obeväm, trots att han inte sett den”. Han har även sagt att Zapatas ättlingar har rätt att bli hörda, men att konst inte ska censureras.