Erste internationale Erfahrungen sammelte Zhang Li 2005 bei den Jugendweltmeisterschaften in Marrakesch, bei denen sie mit einer Weite von 56,66 m die Goldmedaille gewann. Anschließend nahm sie erstmals an den Asienspielen in Incheon teil und belegte dort mit 54,11 m den fünften Platz. Im Jahr darauf erreichte sie bei den Juniorenweltmeisterschaften in Peking mit einem Wurf auf 57,52 m Rang vier und 2007 siegte sie bei den Militärweltspielen in Hyderabad mit 59,96 m. Bei den Leichtathletik-Juniorenweltmeisterschaften 2008 in Bydgoszcz belegte sie mit 56,68 m Platz vier und in diesem Jahr qualifizierte sie sich auch für die Olympischen Spiele in Peking, bei denen sie mit 56,14 m im Finale auf den neunten Platz gelangte. 2009 gewann sie bei den Ostasienspielen in Hongkong mit einer Weite von 58,12 m die Silbermedaille und musste sich dabei nur ihrer Landsfrau Liu Chunhua geschlagen geben.