Sachverhalt:
A.
Die 1960 geborene und als Reinigungsmitarbeiterin tätig gewesene A._ meldete sich am 21. Juli 2012 bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Nach medizinischen und erwerblichen Abklärungen verneinte die IV-Stelle des Kantons Zürich einen Rentenanspruch (Verfügung vom 2. Oktober 2013). Die dagegen erhobene Beschwerde hiess das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich in dem Sinne gut, dass es die angefochtene Verfügung aufhob und die Sache zu ergänzenden medizinischen Abklärungen an die IV-Stelle zurückwies (Entscheid vom 9. September 2014).
Nach Einholung eines polydisziplinären Gutachtens bei der Medizinischen Gutachtensstelle Basel (MGBB) vom 20. Dezember 2015 und ergänzenden Stellungnahmen des psychiatrischen Gutachters vom 15. Februar und 12. März 2016 verneinte die IV-Stelle erneut einen Anspruch auf Invalidenrente (Verfügung vom 15. Mai 2017).
B.
Die hiergegen geführte Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich mit Entscheid vom 27. November 2017 ab.
C.
A._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, in Aufhebung des angefochtenen Entscheids sei die Angelegenheit zur rechtskonformen Abklärung und Begründung an die Vorinstanz, eventuell an die IV-Stelle zurückzuweisen.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen hat auf eine Vernehmlassung verzichtet.

Erwägungen:
1.
1.1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann wegen Rechtsverletzungen gemäss Art. 95 und 96 BGG erhoben werden. Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>). Es legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz auf Rüge hin oder von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 beruht, und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law> und <ref-law>).
1.2. Bei den gerichtlichen Feststellungen zum Gesundheitszustand und zur Arbeitsfähigkeit handelt es sich grundsätzlich um eine Tatfrage (<ref-ruling> E. 3.2 S. 397 ff.). Ebenso stellt die konkrete Beweiswürdigung eine Tatfrage dar. Dagegen sind die unvollständige Feststellung rechtserheblicher Tatsachen sowie die Missachtung des Untersuchungsgrundsatzes und der Anforderungen an den Beweiswert ärztlicher Berichte und Gutachten (<ref-ruling> E. 5.1 S. 232) Rechtsfragen (Urteil 8C_673/2016 vom 10. Januar 2017 E. 3.2).
2.
Streitig und zu prüfen ist, ob das kantonale Gericht zu Recht einen Anspruch auf Invalidenrente verneinte. Es legte die zur Beurteilung erforderlichen Rechtsgrundlagen in materiell- und beweisrechtlicher Hinsicht zutreffend dar. Darauf wird verwiesen.
3.
3.1. Die Vorinstanz stellte fest, laut Administrativgutachten der MGBB vom 20. Dezember 2015 bestünden chronische linksseitige Schmerzen in der Hand und im Arm, ein Karpaltunnelsyndrom rechts, eine leichte bis mittelgradige depressive Episode sowie eine anhaltende somatoforme Schmerzstörung. Wie bereits im Gerichtsentscheid vom 9. September 2014 angenommen, sei die Beschwerdeführerin in der angestammten Tätigkeit vollständig arbeitsunfähig und gestützt auf das Gutachten sei sie in einer Verweisungstätigkeit zu 70 % arbeitsfähig. Med. pract. B._, Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie, Regionaler Ärztlicher Dienst (RAD), habe hinsichtlich der somatoformen Schmerzstörung zwar ausgeführt (Stellungnahmen vom 8. März und 4. Mai 2016), dass die Diagnosekriterien hierfür nicht erfüllt seien. Da aber die angegebenen Schmerzen mit den somatischen Befunden und der diagnostizierten depressiven Störung allein nicht ausreichend erklärbar seien und eine Schmerzausweitung vorliege, hätten die Gutachter folgerichtig für eine angepasste Tätigkeit lediglich eine 30%-ige Arbeitsunfähigkeit angenommen. Nicht beweiskräftig sei die davon abweichende psychiatrische und psychologische Einschätzung der Frau med. pract. C._, Assistenzärztin Psychiatrie und Psychotherapie und Dr. phil. klin. psych. D._, Klinischer Psychologe und Supervisor, Medizinisches Zentrum E._. In ihrer Stellungnahme zum psychiatrischen Teilgutachten vom 16. September 2016 seien sie im Wesentlichen aufgrund einer mittelgradigen depressiven Episode und Schmerzen in diversen Bereichen undifferenziert von einer vollen Arbeitsunfähigkeit ausgegangen. Weiter sei bezüglich einer psychischen Verschlechterung des Gesundheitszustands erstmals im Verlaufsbericht vom 3. Juni 2017 eine schwere Depression diagnostiziert worden, wobei sich die gesundheitliche Situation gemäss Meinung der Ärzte am Zentrum E._ seit Oktober 2016 bzw. seit Januar 2017 verschlechtert habe. Gemäss Austrittsbericht der Klinik F._ vom 29. August 2017, welche die Versicherte psychiatrisch stationär behandelt habe, sei es erst rund vier bis fünf Wochen vor Klinikeintritt am 1. Juni 2017 zu einer gesundheitlichen Verschlechterung gekommen. Bereits am 14. Juli 2017 sei die Beschwerdeführerin in gebessertem Zustand entlassen worden, weshalb ohnehin keine dauerhafte Verschlechterung vorgelegen habe. Soweit die Ärzte der Klinik F._ neu eine paranoide Schizophrenie diagnostiziert hätten, falle ein allfällig geänderter Sachverhalt nicht mehr unter die zu berücksichtigenden Verhältnisse bis zum Verfügungserlass am 15. Mai 2017.
3.2. Die Beschwerdeführerin rügt insofern eine unvollständige Sachverhaltsfeststellung, als die Vorinstanz für die Zeit nach Erstellung des MBGG-Gutachtens am 20. Dezember 2015 bis zum Erlass der Verfügung vom 15. Mai 2017 auf die Expertise abgestellt habe. Der Gesundheitszustand habe sich seit der Begutachtung verschlechtert, wie sich aus den Ausführungen des Zentrums E._ vom 16. September 2016 und 3. Juni 2017 ergebe. Es werde eine verschlechterte Gesundheitssituation seit Oktober 2016 mit einer schweren Depression ab Januar 2017 bei konstanter Suizidalität festgehalten, die eine stationäre psychiatrische Behandlung notwendig gemacht habe. Diese seit Oktober 2016 ausgewiesene psychische Verschlechterung habe die Vorinstanz in Verletzung der Regeln über den zeitlich massgebenden Sachverhalt bis zum Verfügungserlass und letztlich des Untersuchungsgrundsatzes nicht berücksichtigt. Es sei offensichtlich, dass sich im Zeitpunkt der Verfügung (Mai 2017) ein Sachverhalt präsentiert habe, der nicht mit demjenigen im Gutachtenszeitpunkt (Dezember 2015) übereinstimme. Das kantonale Gericht habe die Arztberichte vom 3. Juni und 29. August 2017 aktenwidrig und offensichtlich unrichtig gewürdigt, indem es einen bis Verfügungserlass unverändert gebliebenen bzw. nur vorübergehend verschlechterten Zustand angenommen habe. Zudem sei die MBGG-Expertise hinsichtlich Arbeitsfähigkeitsschätzung in der angestammten wie auch in einer leidensadaptierten Tätigkeit nicht schlüssig und in Bezug auf die Vorakten unvollständig, da keine Berichte der behandelnden Ärzte am MZG eingeholt worden seien. Die Vorinstanz habe insgesamt in bundesrechtswidriger Weise auf das Gutachten vom 20. Dezember 2015 abgestellt. Schliesslich sei die Bestimmung des Invaliditätsgrades nicht bundesrechtskonform.
4.
4.1. Der Beschwerdeführerin ist zuzustimmen, dass sich aus den Berichten des Zentrums E._ vom 16. September 2016 und 3. Juni 2017 sowie dem Austrittsbericht der Klinik F._ vom 29. August 2017 gewichtige Anhaltspunkte ergeben, dass sich der Gesundheitszustand seit der Expertise aus dem Jahr 2015 verschlechtert hat. Namentlich trat gemäss Austrittsbericht vom 29. August 2017 neu eine paranoide Schizophrenie auf, die mit einem antipsychotischen Arzneimittel (Xeplion) behandelt wurde und diese Medikation gemäss Therapieempfehlung für mindestens zwölf Monate weiter geführt werden sollte. Nachdem im Bericht ferner festgehalten wurde, dass Anlass für die Hospitalisation mit Eintritt in die Klinik am 1. Juni 2017 ein seit vier bis fünf Wochen deutlich schlechterer Gesundheitszustand gewesen sei, fällt diese gesundheitliche Veränderung - entgegen der Ansicht der Vorinstanz - durchaus in den hier rechtlich massgebenden Zeitraum bis Verfügungserlass am 15. Mai 2017. Überdies hielt die zuweisende Psychiaterin Frau med. pract. C._ im Bericht vom 3. Juni 2017 eine deutliche Zunahme der Schmerzen ab Oktober 2016, vor allem aber der Depression mit vollständiger Hoffnungslosigkeit und deutlichen Suizidideen fest, sodass sie die Versicherte mit dem Verdacht auf eine seit Januar 2017 bestehende schwere Depression (ICD-10 F33.2) bei konstanter Suizidalität in die Klinik zur stationären Behandlung eingewiesen habe. Dass eine allfällige massgebliche Verschlechterung des Gesundheitszustands aufgrund des Mitte Juli 2017 gebesserten Zustands bei Entlassung aus der Klinik nur kurz und vorübergehend gewesen sein sollte, lässt sich diesen medizinischen Unterlagen mit Blick auf die längerfristige Medikation und des Umstands, dass die Versicherte lediglich in teilremittiertem Zustand entlassen wurde, gerade nicht entnehmen.
4.2. Aus den weiteren vorinstanzlichen Erwägungen ergibt sich zudem, dass die diagnostischen Überlegungen des psychiatrischen Gutachters insoweit nicht nachvollziehbar sind, als dieser eine anhaltende somatoforme Schmerzstörung feststellte. Der RAD-Arzt med. pract. B._ legte in seiner Stellungnahme vom 4. Mai 2016 schlüssig dar, dass die einschlägigen Diagnosekriterien nach ICD-10 F45.4 nicht erfüllt sind. Diese in wesentlichen Teilen zur Schmerzproblematik nicht nachvollziehbaren Feststellungen im Gutachten sind bedeutsam für die rechtliche Würdigung der fachärztlichen Einschätzung einer psychisch bedingten Arbeitsunfähigkeit nach Massgabe von <ref-ruling>. Das kantonale Gericht durfte daher in seiner Beweiswürdigung nicht darauf abstellen mit dem Hinweis, da somit keine somatoforme Schmerzstörung vorliege, müsse auf die Rechtsprechung nach <ref-ruling> nicht weiter eingegangen werden. Der Gutachter habe bei seiner Beurteilung der Arbeitsfähigkeit im Umfang von 30 % berücksichtigt, dass die geklagten Schmerzen mit den somatischen Befunden und der depressiven Störung allein nicht ausreichend erklärt werden könnten. In diesem Punkt erfüllt das Gutachten die Anforderungen an eine beweiskräftige Entscheidungsgrundlage nicht.
4.3. Die medizinischen Unterlagen vermitteln demnach kein klares Bild des Gesundheitszustandes und der Arbeitsfähigkeit der Versicherten bis zum Verfügungserlass. Die funktionellen Einbussen und ihre Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit lassen sich nicht zuverlässig feststellen, insbesondere nachdem zwischen dem Gutachten der MGBB (vom 20. Dezember 2015) und der Verfügung (vom 15. Mai 2017) rund eineinhalb Jahre liegen und sich mit Blick auf die medizinischen Akten (vgl. E. 4.1 hiervor) nicht rechtsgenüglich beurteilen lässt, ob sich die gesundheitliche Situation seit der Begutachtung in rentenrelevanter Weise verändert hat. Nach dem Gesagten ist der Sachverhalt nicht hinreichend abgeklärt, weshalb der angefochtene Entscheid auf ungenügender Beweisgrundlage beruht, was Bundesrecht verletzt (E. 1 hiervor).
4.4. Die Sache ist an die Verwaltung zurückzuweisen, damit diese ein aktuelles und umfassendes medizinisches Gutachten in Auftrag gebe, welches sich namentlich auch (mit Blick auf die geltend gemachte Verschlechterung) zum Verlauf des Gesundheitszustands und der Arbeitsfähigkeit seit Dezember 2015 äussert, und anschliessend über den Rentenanspruch der Versicherten neu befinde. Bei diesem Ergebnis erübrigen sich Weiterungen zur vorinstanzlichen Invaliditätsbemessung.
5.
Ausgangsgemäss hat die Beschwerdegegnerin die Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>) und der Beschwerdeführerin eine Parteientschädigung zu bezahlen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird gutgeheissen. Der Entscheid des Sozialversicherungsgerichts des Kantons Zürich vom 27. November 2017 und die Verfügung der IV-Stelle des Kantons Zürich vom 15. Mai 2017 werden aufgehoben. Die Sache wird zu ergänzender Abklärung und neuer Entscheidung an die Verwaltung zurückgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden der Beschwerdegegnerin auferlegt.
3.
Die Beschwerdegegnerin hat die Beschwerdeführerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 2800.- zu entschädigen.
4.
Die Sache wird zur Neuverlegung der Kosten und der Parteientschädigung des vorangegangenen Verfahrens an das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich zurückgewiesen.
5.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 31. August 2018
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Maillard
Die Gerichtsschreiberin: Polla