1961年随叶剑英出访缅甸，回国后继续在总后勤部任职。1967年李聚奎被打倒后，接任总后勤部政委，一度遭到冲击，但受到保护得以幸免，1969年在中国共产党第九次全国代表大会上进入中央军委，担任军委委员。在文革中属于“江青的人”。1975年被调任中国人民解放军炮兵政治委员。1977年被解除军职，保留中国共产党中央委员的党内职务。1985年，对张池明的政治审查结束，定性为内部矛盾，认为张池明在总后勤部工作期间，和邱会作一起搞“派系斗争”，属于犯了重大错误的人，被解除党内外一切职务，离职休养。晚年张池明