张子源卷土重来争取国民党第十届台中市长候选人提名，对上争取市长连任的林柏榕。为了争取国民党提名，张子源曾拜託曾任国民党党工的邱家洪为其撰写有假分析的「选情报告」。最后张子源击败林柏榕获得国民党提名，并在国民党全力支持下，在市长选举中以148701票击败许荣淑以及加入青年党的曾文坡当选市长。张子源在市长任内，于1987年封闭中西区破旧的第一市场，进行改建第一广场计画。并完成美化绿川计画，使绿川两岸清新。也不畏当地包括国民党老兵在内的违建户抗争，于1987年强势执行柳川下游（民权路至民生路段）违建的拆迁。并