名举人，嘉靖十四年（1535年）联捷乙未科进士。授南京工部主事。历庐州府知府，改大名府。瓦剌俺答迫京师，朝廷征求畿辅民兵入卫。张瀚征得80人。以功迁陕西左布政使，擢右副御史，巡抚陕西。隆庆元年（1567年）改督两广军务，后出抚陕西。官至南京工部尚书。万历元年（1573年）张居正荐代杨博为为吏部尚书，任满加太子少保，竟不附张居正，朝议多不合。张居正夺情时，张瀚抚膺太息曰：“三纲沦矣！”张居正大怒，唆使给事中王道成、御史谢思启弹劾，五年十月十一日，辞归故里。居正死后，万历帝颇思念张瀚。下诏给付月廪，八十岁时