召拜兵部右侍郎兼右都御史，代杨嗣昌总督宣、大、山西军务。崇祯九年（1636年）七月，清兵由间道逾越天寿山，攻克昌平，进逼北京。张凤翼、梁廷栋自请督师，二人皆怯不敢战。凤翼屯迁往五重安，听从邓林奇的计谋，固垒自守。经旬不出。八月十九日，清兵返回。张凤翼、梁廷栋怕朝廷怪罪，日服大黄求死，九月初一，凤翼卒于行营。