先后在机械工业部、国务院外国专家局、国家计划委员会、“国家机电轻纺投资公司”任职；还曾在1982年至1983年间，帮助教育部外事局筹建专家聘请处。1987年，被派赴日本进修一年，研究国际金融贸易，通晓日语、英语、俄语。自1991年起，张国宝历任国家计划委员会投资司工业处处长、投资司副司长、国家计委副秘书长、副主任等职；2003年4月，出任国家发展和改革委员会副主任；2004年3月起，还兼任国务院振兴东北地区等老工业基地领导小组办公室主任（正部级）；2008年3月至2011年1月，曾兼任首任国家能源局局长