再降后唐，特自洛阳往汴京迎接李存勗，又厚赂皇后刘玉娘，刘皇后拜为义父。以国丈之位，任中书令、河南尹，改封为齐王。同光四年，（926年）天雄军士兵皇甫晖煽动同袍，自称「天雄军马步都指挥使」，斩杀主帅杨仁晸，立偏将赵在礼为大帅，攻下邺都，是为邺都之变。元行钦讨贼无功，李存勗打算亲自征讨，全义推荐李嗣源前往平乱，嗣源至邺都，被本部士兵挟持，与乱兵合流。全义忧惧不食而卒，谥忠肃。王禹偁《五代史阙文》称张全义“惟勤课劝，其实敛民附贼，以固恩宠”。一女嫁朱温子福王朱友璋，一女嫁刘鄩子刘遂凝为继室，一女嫁左骁