曾陪中共领导人周恩来一上莫干山、两上庐山同蒋介石谈判，促使第二次国共合作形成。后来周恩来在《悼张淮南先生》一文中称：“因先生之力，两党得更接近，合作之局以成。”张冲日益受蒋介石重视，成为代表蒋介石同中共及苏联秘密联络的专使。1937年5月，张冲任国民政府军事委员会第六部主任秘书。1937年8月任考察苏联实业团副团长，赴苏联接洽苏联军援中国事宜。回国后，在汉口创办俄文专修学校，自任校长，培养俄文翻译人才。1938年9月，调任甘肃省建设厅厅长，但未就任。1938年秋，调任国民政府军事委员会办公厅顾问事务处处长，