早年經曆
張梓琳生在一個軍人家庭，1984年在石家莊出生的她，剛剛滿月便被送往天津，由爺爺奶奶負責看護，5歲時她回到北京市海澱區，因為家族基因的關系，張梓琳從小就身高腿長并顯現出了體育天分，8歲時她被體育老師推薦到業餘體校練習田徑，主項是三級跳遠和百米跨欄 。
張梓琳從小學到中學繼而一直到大學，始終保持着優異的學習成績。在小學四年級時，她曾給自己定下了3個目标：一要成為學校的升旗手，二要學會遊泳，三要做學校的播音員。
1996年，十二歲的張梓琳考入了北京大學附屬中學；之後幾年，她相繼獲得了北京市第十屆運動會女子100米欄丙組冠軍；北京市第十屆運動會女子4X100米接力特别季軍；以及全國少年田徑分齡賽女子100米跨欄第四名。在此期間她還是曾與劉翔一起接受田徑訓練。
2002年，因志不在體育，張梓琳放棄了體育特長生身份，并選擇進入北京科技大學經濟管理系工商管理專業就讀。
2003年，在非典疫情蔓延，各大高校停課期間，張梓琳慕名參加了新絲路中國模特大賽，并最終獲得了全國總決賽十佳的成績；随後，她成功進入新絲路模特經紀公司成為了簽約模特 。
2004年，張梓琳獲得了北京科技大學體育先進個人稱号。兩年後，張梓琳獲得了北京科技大學人民獎學金四等；而在校期間，她還擔任了北京衛視《搜城記》欄目的外景主持人；之後，張梓琳大學本科順利畢業并獲得了管理學學士學位。
演藝經曆
2006年，張梓琳獲得了中國時尚獎=第9屆中國十佳職業時裝模特的稱号，而其每個月拍攝的一線時尚雜志數量約為10-15本，且是多本主流雜志的封面和内頁女郎；與此同時，張梓琳還參加了衆多國内外時尚品牌的時裝秀，并受到了資深時裝設計師ARMANI先生的青睐。
2007年1月，張梓琳榮獲了新絲路年度模特評比優秀模特稱号；6月，她還以職業模特的身份應法國外交部邀請随團中央全國青聯組派的中國青年藝術家代表團赴法國進行友好訪問；随後，張梓琳開始參加第57屆世界小姐選美大賽，她先是在中國區的比賽中脫穎而出榮膺總冠軍、繼而獲得了代表中國參加世界總決賽的資格；11月10日，張梓琳在總決賽的首個單項比賽-沙灘小姐比基尼泳裝秀項目中獲得了季軍；而在當日，她還作為亞洲及南太平洋區代表進行了發言；11月24日，張梓琳又在總決賽之“風雅頌”服裝秀上獲得頂級模特的冠軍；12月1日，在經過了一系列的較量和比拼後，張梓琳最終在第57屆世界小姐總決賽中豔壓群芳，代表中國摘得桂冠，并成為了首位奪得世界級選美比賽冠軍的中國佳麗；而此後，她還被北京科技大學“授予了青年五四獎章”。
2008年，張梓琳在世界小姐的一年任期内，代表世界小姐機構周遊世界參與了衆多的慈善公益活動；同年，張梓琳還成為了時尚品牌歐萊雅的亞洲形象大使。
2009年，張梓琳擔任了招商銀行-ELLE聯名卡的年度代言人。2010年，張梓琳與黃曉明、古天樂、羅志祥、蔡依林共同代言了百事可樂，并在廣告片《酷遊記》中化身成為了美豔性感的蜘蛛女王；同年，她還與環球熱力兄弟合作代言了施華洛世奇系列手表。
2011年，張梓琳成為了美寶蓮BB霜的代言人；同年3月3日，張梓琳與劉烨、焦恩俊、劉承俊聯袂主演的硬派幽默警匪片《硬漢2：奉陪到底》全面上映，她在片中則飾演了美麗動人且勇敢堅強的女主角韓小惠，而這也是張梓琳的影視處女作。
2013年、張梓琳客串出演了現代動作喜劇片《不二神探》；同年，她還出演了3D古裝魔幻片《大鬧天宮》，并在片中飾演了典雅神秘的上古大神女娲。
2014年4月29日，張梓琳與周迅、佟大為、鐘漢良合作主演的都市愛情喜劇片《我的早更女友》在全國公映，而她在片中則飾演了奔放火暴又伶牙俐齒的好閨密林舒兒；同年，她還與何潤東、秦昊、周一圍等人聯袂主演了現代愛情片《愛情麻辣燙之情定終身》。
2021年2月11日，參加《2021年中央廣播電視總台春節聯歡晚會》，與李宇春、何穗、奚夢瑤等人一起表演時裝走秀《山水霓裳》。
個人生活家庭
張梓琳的祖籍在山東威海，爺爺年輕時就參軍入伍，從戰士一直幹到師職幹部，而後離休，而她的奶奶入伍後也幹到了團職。父親和母親以及叔叔也都是軍人。她的父親則在部隊從事研究工作，是團職幹部，母親已轉業回到地方，在北京某大學任教。
感情
2013年，張梓琳與男友聶磊（Neil）結束3年愛情長跑，秘密在泰國普吉島舉辦婚禮，席間隻邀請雙方家人及幾十位親密朋友出席。因為男友是圈外人的關系，婚禮比較低調，加上她和男友崇尚自然、簡約，所以婚禮現場并未邀請藝人好友及媒體同仁，而伴郎伴娘均由二人多年好友擔任。
2015年12月9日，張梓琳在微博發文宣布自己懷孕，并稱這是上天送來的最好禮物 。次年4月20日，張梓琳順利産下了第一個女兒，之後，她則在微博曬出大手牽小手的照片。
2021年1月1日，張梓琳曬出一幅長頸鹿的畫，宣布懷二胎的喜訊。6月1日兒童節，張梓琳曬照宣布二胎産女喜訊。
主要作品參演電影音樂單曲
音樂單曲
綜藝節目
雜志寫真社會活動
2007年，張梓琳兩次為北京市宏志中學捐款，資助貧困學生；參加鳳凰網主辦的“讓世界看見這美麗”慈善活動，作為“光明天使”參加飛躍照片拍攝并将照片拍賣所得善款全部捐獻給白内障患者；并多次去社會福利院照顧慰問福利院兒童；同年11月19日，張梓琳與另外105名第57屆世界小姐總決賽參賽佳麗共同參加了北京奧運歌曲《點燃激情傳遞夢想》英文版的錄制和MV的拍攝；此外，張梓琳還在北京舉行的“有目的的美”慈善活動中，獻出了珍貴的景德鎮陶瓷，并通過慈善拍賣籌集善款，為中國貧困山區建立鄉村醫療所 。
2008年，在世界小姐冠軍的一年任期内，張梓琳代表世界小姐機構周遊世界從事慈善公益活動，任期間募集的善款超過3200萬美元，同時也創造了世界小姐募集善款的紀錄；同年，她還受邀參與了北京奧運的多項宣傳活動，并出任三亞市形象大使，在三亞擔任奧運火炬手，而在奧運開幕倒計時100天前夕，她還與衆多演藝界人士共同錄制了宣傳曲《北京歡迎你》。
2009年，張梓琳參與了中國國家形象宣傳片的拍攝；同年11月，張梓琳還與多位體育界和娛樂界人士一同出席了在上海浦東香格裡拉酒店舉行的“蓋瑞·普來爾高爾夫慈善邀請賽” 。
2010年，張梓琳被聘為了中國2010年上海世界博覽會“志願者宣傳大使”；而随後，她還獲得了由聯合國性别平等和女性賦權署頒發的社會性别平等倡導人稱号；同年4月，張梓琳受金羽翼殘障兒童藝術康複服務中心的邀請，拍攝了中國第一支關愛殘障兒童的公益廣告；同年10月18日，作為“GIVEMEFIVE”專項基金代言人出席了在上海金茂時尚生活中心舉行的五周年慶典暨“GIVEMEFIVE”專項基金慈善晚宴；同年11月18日，她還在北京大學主持了“學術慈善活動” 。
2012年8月31日，張梓琳與衆多藝人共同出席了“海上嘉年華蝶變-夢幻之夜”慈善晚宴。2015年6月15日，張梓琳出席了《星光上海—華誼ELLE之夜》五周年慶典活動。
2016年，張梓琳參與了力士與中國環境保護基金會共同發起的“綠哈達行動”，并呼籲更多的人能夠參與到改善青藏地區生态環境的隊伍中來 。2020年2月24日，張梓琳與其他30位演藝界人士共同演唱的抗擊新冠疫情公益MV《祝你平安，2020》發布。
獲獎記錄
人物評價
她平易近人，與人為善，成功奪冠在于Inside（内在）而不是Outside（外在）。（世界小姐組織機構主席莫莉夫人評）
體育健将、超模、演員，人們很難僅僅用一個詞來概括張梓琳，盡管在獲得“世界小姐”稱号後她多在娛樂圈出沒，但恐怕也很難将她歸為圈内人。出身軍人和知識分子家庭的張梓琳，在娛樂圈中似乎有種獨善其身之感，始終保持着知性優雅的形象。盡管被人們所熟知和喜愛，但她并沒有狂熱地跳入娛樂圈這個大名利場，而是依然謹慎地遊走在邊緣。（都市女報評）
自2007年當選世界小姐，張梓琳就一直帶給這個世界善意，她的身影出現在各種公益活動中，愛，則是她的通行證。她有一種溫暖的母性，天然地愛人類，愛自然，愛生活，愛親情，愛友情，愛需要愛的孩子。她的存在，就像一株綠植，讓人感覺整個世界都變好了。以誠相待，并且接受多元，允許差異和不同，就是她渴望并擁有的綠色關系。（網易女人評）
