Sachverhalt: A. A.a Mit Verfügung vom 28. März 2003, bestätigt durch Einspracheentscheid vom 23. Februar 2005, lehnte die IV-Stelle des Kantons Zürich - u.a. gestützt auf ein beim Medizinischen Zentrum M._, Medizinische Begutachtungsstelle, eingeholtes Gutachten vom 13. Dezember 2004 - einen Rentenanspruch des 1957 geborenen K._ mangels anspruchsbegründender Invalidität (bis 31. Juli 2004: 11 %; ab 1. August 2004: 38 %) ab. Daran hielten das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich (Entscheid vom 13. Juli 2005) wie auch das Eidgenössische Versicherungsgericht (Urteil I 635/05 vom 21. April 2006) fest. A.b Nach erneuter Anmeldung Ende September 2006 beschied die IV-Stelle das Rentenbegehren wiederum abschlägig (Vorbescheid vom 12. März 2007, Verfügung vom 30. Mai 2007). Auf Beschwerde hin hob das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich die angefochtene Verfügung infolge verletzten Gehörsanspruchs des Versicherten auf und wies die Sache an die Verwaltung zurück, damit diese über die Frage der Verschlechterung des Gesundheitszustandes und des Rentenanspruchs des Antragstellers in einer im Sinne der Erwägungen hinreichend begründeten Verfügung neu befinde (Entscheid vom 18. September 2007). A.c Die IV-Stelle zog in der Folge ein interdisziplinäres Gutachten der Medizinischen Abklärungsstelle (MEDAS) vom 1. Juli 2008 bei, auf dessen Grundlage eine rentenerhebliche Veränderung des Krankheitsbildes des Versicherten abermals verneint und ein rentenausschliessender Invaliditätsgrad von 38 % ermittelt wurde (Vorbescheid vom 29. August 2008, Verfügung vom 7. November 2008). B. Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich wies die hiegegen erhobene Beschwerde mit Entscheid vom 13. März 2009 ab. C. K._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, in Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids sei ihm eine ganze Rente zuzusprechen, eventualiter sei die Sache im Sinne der Erwägungen zur Neubeurteilung an die IV-Stelle zurückzuweisen. Ferner sei ihm die unentgeltliche Rechtspflege (unentgeltliche Prozessführung und Verbeiständung) zu gewähren.