166年，为大司农。鲜卑、匈奴听说张奂离职，再入边，张奂再次担任护匈奴中郎将，安定北方边境。167年，平定东羌、先零羌，朝廷的赏赐张奂都拒绝，只希望能将户籍迁往弘农郡华阴县。朝廷允许。168年，张奂回到朝廷，因为刚刚回来，并不知曹节图谋杀死大将军窦武，被曹节所骗，曹节下令张奂带兵围窦太后父大将军窦武府，窦武自杀。窦太后失势被幽禁。张奂为少府、大司农，封侯。张奂痛恨被曹节利用，坚辞不受。多次试图释放窦太后不果。张奂上书汉灵帝举荐李膺，被曹节下狱。之后，回乡，闭门授徒。