Первые двенадцать книг хроники Иоанна Зонары охватывают период до правления императора Константина I Великого (306–337 гг.). В них содержатся сведения по истории Израиля, Греции и Рима. Основными источниками Иоанна Зонары стали книги Ветхого Завета, «Иудейская война» Иосифа Флавия и эпитома его же «Иудейских древностей», «Всемирная хроника» Евсевия Кесарийского. Для отдельных эпизодов Иоанн Зонара использовал также сочинения Геродота, Флавия Арриана, Ксенофонта («Киропедия» включена в состав хроники в виде сокращённого пересказа), Полибия, Аппиана, «Сравнительные жизнеописания» Плутарха (особенно в описаниях судеб Помпея и Цезаря). Раннюю историю Римского государства Иоанн Зонара воспроизводит на основе «Римской истории» Диона Кассия Кокцеяна (начало III в.), активно используя книги 1–21 этого сочинения. Работа Иоанна Зонары с Дионом Кассием особенно важна для современных исследователей, поскольку от этого объёмного и важного для истории древнегреческой литературы сочинения сохранилось лишь несколько книг, посвящённых гражданским войнам и правлению Октавиана Августа и его первых преемников в Риме. Большая часть текста Диона Кассия известна только по пересказам Иоанна Зонары (ранний период от Энея до Цезаря) и византийского автора XI в. Иоанна Ксифилина Младшего (преимущественно история императорского периода). Создавая эпитому Диона Кассия в своей хронике, Иоанн Зонара воспроизводит около четверти первоначального объёма текста древнеримского историка, что позволяет исследователям реконструировать содержание утраченных разделов его труда, посвящённых истокам Римского государства, эпохам царей и ранней республики, борьбе с Карфагеном, завоеваниям в Средиземноморье и гражданским войнам. История императорского Рима излагается Иоанном Зонарой уже не по эпитоме Диона Кассия, а по эпитоме Ксифилина, а также по утраченной истории Петра Патрикия. Для истории раннего христианства хронист использует «Церковную историю» Евсевия Кесарийского, а также её эпитому. В тринадцатой книге Иоанн Зонара переходит к описанию христианской эпохи. Основой для повествования с IV в. для него, безусловно, стали византийские хроники Георгия Амартола и Феофана Исповедника. Кроме них среди источников по разделам византийской истории (преимущественно IV–VI вв.) были многие произведения византийской исторической литературы: сочинения Феодорита Кирского, Прокопия Кесарийского, хроники Константинопольского патриарха Никифора, Продолжателя Феофана и Продолжателя Георгия Монаха, Георгия Кедрина. Для описания периодов X–XI вв. Иоанн Зонара активно пользовался хроникой Иоанна Скилицы и «Хронографией» Михаила Псёлла.