四十二代天师张正常之长子，生于元至正十九年（1359年），自幼喜读书，熟四书五经，「贯通三氏，融为一途。旁及诸子百家之籍，靡不穷搜，发为载道之记事之文，各及其妙」「词赋诗歌，又各极其婉丽清新，得天趣自然之妙，可谓兼胜具美矣」，宋濂称他「颖悟有文学，人称为列仙之儒」。「尝受道法于长春真人刘渊然，后与渊然不协，相诋讦」。张宇初提倡「三教合一」，他认为「孔李殊途，道本一源」，亦不排斥佛教思想，融合佛学。

洪武十三年，嗣为第四十三代天师。明太祖和明成祖曾多次召见，洪武十七年奉诏于紫金山建玉录大醮，洪武十九年奉命祈雨于神乐观，赐「正一玄坛之印」。永乐四年（1406年），奉旨编修《道藏》，未竟而卒。著有《岘泉集》十二卷、《道门十规》一卷、《元始无量度人上品妙经通义》四卷，另编纂《三十代天师虚靖真君语录》七卷、《龙虎山志》十卷等。