太仆。建武二十三年（47年），代杜林为大司空。张纯学习曹参的故事，无为而治。部下都任用一些有名的儒者。次年，开凿阳渠，引洛水之水便利水运，百姓得利。建武二十六年（50年），光武帝下诏定禘、祫制度，张纯确定后上奏。建武二十七年（51年）五月，改大司空为司空。建武三十年（54年），张纯上奏请求皇帝封禅。光武帝在建武中元元年（56年）巡狩东方，封禅泰山。张纯作为御史大夫参加封禅。三月，张纯病故，谥节侯。
后事.张纯临终告诫儿子“自己没有功劳，后代不能承袭爵位”，光武帝诏命其子张奋嗣爵