8 年过继给草鞋墩（今草屯镇玉峰里）樟脑仕商张玉书做养子。1911 年入学私塾，由鹿港地方名儒洪月樵、施梅樵等授业。三年后入草鞋墩公学校，但因五年级时说台湾话受罚而发难，反被日籍教师殴打逐出校门。1917 年 8 月随父栎社诗友林献堂赴日读书，就读东京传通院砾川小学校、丰山中学等，期间转学，更一度返台，后于 1922 年插班到基督教学校青山学院中学部三年级。在台湾及日本的求学经验，不断刺激其反日殖的自我民族认同，张深切在东京台人聚住的高砂寮结识台籍社运要角如彭华英、范本梁、林呈禄等，也因此受左翼民族主义之浪