年9月九一八事变后，他辞职。1933年，他寓居天津英租界。此后，日本方面曾经笼络张作相出任「满洲国」要职，但都被他拒绝。第二次国共内战中的1948年10月，蒋介石建议他逃往江宁，但他未听从。同年11月，中国人民解放军攻克锦州，他落入解放军之手，但中国共产党将他释放，并派汽车将他礼送到天津。此后，蒋介石曾邀请他担任总统府国策顾问，但被他拒绝。1949年5月7日，张作相因心脏病发作，在天津家中病逝。享年69岁。张作相安葬在北京东北义园。