华人民共和国成立前主要从事中国淡水鱼类的研究，曾写作中国鱼类学家独自发表的有关鱼类新种描述的第一篇论文（《中国鲤科鱼类二新种》，1929年）。 从1951年开始，张春霖领导中国科学院动物研究所的鱼类研究工作。为了能给国家提供较完整的鱼类资料、给中国的海洋渔业生产提供科学依据，积极提倡、发起和组织普查全中国海区的鱼类。他与其学生、中国科学院青岛海洋研究室（中国科学院海洋研究所的前身）的成庆泰协调，并联合上海水产学院的朱元鼎，相继组织和主持了有关机构中国科学家在1950年代和1960年代初对渤海、黄海、南海、东