早年經曆
張歆藝出生在一個普通的工人家庭。1998年，張歆藝畢業于四川藝術職業學院。為了掙錢貼補家用，她在畢業以後進入深圳歌舞團當舞蹈演員。2001年，張歆藝辭去深圳歌舞團的工作，之後在母親的支持下報考藝術院校；同年，張歆藝考入中央戲劇學院表演系本科班。
演藝經曆
2004年，正在大四實習階段的張歆藝接了人生第一部電視劇《風吹雲動星不動》，該劇由著名導演趙寶剛監制、劉心剛執導，張歆藝出演劇中最豔麗的女子林墨琴，一位上海灘上馳名的紅妓，演藝生涯就此開始。2005年，出演趙寶剛導演的《給我一支煙》，并首次擔任主角，憑借舞女“葉子”走到了觀衆面前。
2006年，客串了喜劇片《武林外傳》飾演小青。同年張歆藝與王志文、王志飛、呂涼、童瑤出演了由導演郭靖宇的《龍虎人生》，作為剛畢業不久還算是新人的張歆藝在這部作品裡面,獨挑大梁擔任女主角,在劇中飾演楊冠雨（王志文飾）妻子何雪珍。
2007年，張歆藝攜手李晨出演電視劇《五月的鮮花》，這部被譽為《玉觀音》姊妹篇的年代苦情大戲是由《外來妹》、《福貴》的著名編劇謝麗虹和導演郭劍一根據小說《謝雨的大學》共同改編的。在該劇中，女一号張歆藝一改往日戲路，由《夜雨》中的夜總會公主轉變為命運坎坷的鄉村教師，一個帶着女兒的單親媽媽，曆經人生中一次又一次的不幸，角色非常考驗演技。該劇一經播出便拿下了遼甯、山東等地收視冠軍，無數觀衆被兩位主人公穿越生死的純真愛情所打動。
同年攜手王學兵、王慶祥、張光北等實力演員出演電視劇《羊城暗哨》，這樣一個在現實生活中時尚，新潮的女孩在劇中刻畫了一個遠離現實生活有着自己信念的女政委。同年出演《無處安放的青春》中，憑借率性而為的杜曉彬獲得了2007年潛力紅人獎。
2008年，張歆藝、沈佳妮、陳思成、張子晨等80後知名演員主演了由胡坤執導的電視連續劇《愛是一顆幸福的子彈》，該劇描述了一部八十年代的青春斷代史，揭露了八十年代男女青年隐秘的生存與情愛秘笈，并被喻為一部阿爾莫多瓦式的影視作品。“子彈迷”們對《子彈》中的女主角“大姐大”衛鐵民的熱議一浪高過一浪，并高呼衛鐵民的扮演者張歆藝演技超群，衛鐵民的塑造堪稱經典。同年6月，張歆藝、王志飛主演電視劇《天地有愛》在深圳開機。同年出演家庭倫理題材電視劇《小家大事》，在劇中擔任女一号飾演宋盈盈，與李立群、奚美娟、丁佳麗等表演藝術家合作。其中，和李立群飾演一對相依為命的父女。
2009年，由張歆藝、王志飛聯袂出演，著名導演趙寶剛傾情加盟飾演大反派的大型諜戰劇《蘇菲的供詞》推出後收視一路飄紅，劇中張歆藝首次挑戰女間諜角色飾演蘇菲，這個角色極具挑戰性，不僅要演一個命運凄苦的未婚媽媽，還要演出一個受到脅迫内心糾結的女間諜。本劇播出後，張歆藝演繹的苦情媽媽備受好評，展現了“百變女王”的精湛演技。同年6月，由張歆藝、賈一平聯袂主演的都市情感懸疑劇《燃燒的玫瑰》召開了開播發布會。同年7月，張歆藝、靳東、石天琦、孟瑤等聯袂主演的26集電視連續劇《風雨上海灘》在橫店開機。
2010年，攜手廖凡、胡可共同主演電視劇《風聲傳奇》，身為青年演員的她頂着壓力挑戰周迅塑造過的顧曉夢一角，她以兩種不同的花恰如其分地比喻自己在劇中的角色特點。2011年，同賈乃亮一同參演《新拿什麼拯救你，我的愛人》，飾演的“羅晶晶”一角。同年，張歆藝、湯鎮宗領銜主演諜戰劇《紅妝》，與一般諜戰劇的男性視角不同，這部發生在1949年至1959年期間的情報鬥争大劇，講述了一位柔弱的女性如何隐姓埋名從事情報工作，張歆藝在片中變身成一個不折不扣的“打女”。
2012年，憑借熱播劇《北京愛情故事》中爽朗率性的“夏姑娘”林夏一角而人氣上升。同年，客串出演電視劇《艾米加油》，主演楊樹鵬指導的電影《匹夫》，受到更多的關注。同年10月，由徐峥與宋佳、梅婷、車曉、馬蘇、隋蘭、張歆藝六位美女大談戀愛的都市輕喜劇《大男當婚》在浙江、安徽、深圳、北京四大衛視熱播後，收視率連續保持收視率全國第一，開啟剩男時代大讨論。在2012年“80後新生代娛樂大明星”評選活動中，張歆藝被評選為内地新“四小花旦”（與楊幂、劉詩詩及白百何）之一。
2013年1月，張歆藝領銜主演的美國國際棉花協會“天然美棉真我生活”首部微電影《遇見真實的自己》首映儀式在廣州成功舉行。2013年，張歆藝攜手陳寶國、斯琴高娃主演《大宅門1912》，飾演“路青青”，該劇5月10日開播，就成為當月電視劇收視的黑馬，尤其是北京、天津衛視更是以破十的收視率一路飄紅，遙遙領先其他同檔期電視劇。
許多網友對張歆藝可愛誇張的表演提出了異議，但是從郭寶昌導演到陳寶國、斯琴高娃等表演前輩都表示對張歆藝的表演十分滿意。随着收視一路攀升，劇中女一号路青青的扮演者張歆藝的呼聲也越來越高，被稱為整部戲的最大亮點。同年主演由著名編劇王靜茹執筆、導演王小康執導，張國立主演的電視劇《老公的春天》，飾演“大叔控”的莫小莉。
2014年，主演電視劇《新閨蜜時代》，在劇中獲衆多時尚品牌贊助的張歆藝。同年出演電視劇《甜蜜都市》、《絕愛》，同時客串了好友柳小海主演的網絡劇《怪咖啡》，飾演咖啡店老闆前女友李啦。同年4月，由高滿堂編劇，安建執導，張歆藝、陳寶國、李小冉、印小天主演的《大河兒女》在央視收視飄紅，播出以來連創幾次收視榜首。
10月8日，由中央新影集團出品，著名導演路陽執導，張歆藝攜手袁弘、袁文康聯袂出演的大型史詩曆史電視劇《解憂公主》輾轉拍攝三個多月，正式殺青。11月8日，30集電視劇《真相》在北京開機，張歆藝與袁弘、江珊、孫淳等衆多明星演繹都市懸疑情感大劇。12月12日播出的超人氣節目《奔跑吧兄弟》迎來了第十期節目“楚漢之争”，張歆藝、袁弘、郭京飛作為嘉賓參與。
2015年3月8日，電視劇《三個奶爸》在京舉行發布會。導演劉恺攜李晨、張歆藝、陳赫、張萌、田雷、李倩等衆主創首次集結亮相。本劇由著名編劇趙冬苓、張雲霄執筆，講述了不同年齡、不同閱曆、性格迥異的新一代都市青年男女，因為一個突如其來的嬰兒而使生活逐步改變，在處理感情、職場、家庭等各方面問題時，不斷成長與變化的逗趣故事。
2015年8月20日，由劉江執導，張靜初、袁弘、張晞臨、秦岚、明道、張歆藝等多位高顔值當紅明星加盟主演的都市情感偶像劇《咱們相愛吧》在北京舉行開機儀式。11月，張歆藝為某婚尚雜志飛赴塞班島拍攝的一組新娘造型大片曝光，片中，張歆藝身披多套不同風格的婚紗，化身完美新娘。
2016年2月，主演的曆史劇《解憂公主》播出，她在劇中飾演外表大氣灑脫，内心卻十分感性的漢朝公主解憂，該劇也是張歆藝參演的首部古裝電視劇；5月15日，主演的都市青春勵志劇《好想好想愛上你》播出，她在劇中飾演在社會底層摸爬滾打的小人物夏曉雲；同年，主演都市輕喜劇《她很漂亮》，在劇中飾演霸道女總裁張曉娜；10月17日，參演的古裝喜劇《歡喜密探》播出；11月7日，與張靜初、秦岚共同主演的都市情感劇《咱們相愛吧》播出，她在劇中飾演氣場強大的女強人潘芝芝。
2017年6月，加盟東方衛視明星旅行體驗綜藝節目《旅途的花樣》。n
2018年2月9日，執導并主演的愛情片《泡芙小姐》全國公映，她在片中飾演泡芙小姐，這是她導演的首部電影作品；4月28日，與陳偉霆、林允、胡軍、倪大紅等合作主演由哈斯朝魯執導的傳奇冒險電影《戰神紀》全國公映。她在片中飾演朵歹。n
個人生活
2005年，張歆藝與王志飛因拍攝電視劇《風吹雲動星不動》而相識相戀。2011年，張歆藝與楊樹鵬因拍攝電影《匹夫》而相識。2012年3月，王志飛與張歆藝分手；同年10月，張歆藝承認與楊樹鵬的戀情。
2013年5月22日，張歆藝與楊樹鵬在陝西省寶雞市登記結婚。2014年10月，張歆藝與楊樹鵬離婚。
2015年5月，張歆藝與袁弘的戀情公開。2016年5月30日，張歆藝和袁弘在德國斯圖加特霍亨俊倫城堡舉辦婚禮。
2018年8月23日，張歆藝在社交平台曬出寶寶的B超照宣布懷孕喜訊。
2019年2月14日下午，袁弘在微博曬出兒子照片并配文道：“情人節，給我送了個‘情敵’”。張歆藝轉發此條微博開玩笑表示希望二胎生女。
社會活動
2010年中國青少年發展基金會愛心大使-快樂音樂教室活動，張歆藝及其影迷會一起為白血病女孩方肇新舉行愛心募捐活動。
2011年北京婦女兒童發展基金會愛心大使，呼籲大家關心兒童食品安全，第二屆卡納KANA慈善時光，公益防災寫真大片 （海清+黃海波）。
2015年1月，“中國好笑容·溫暖的弧度”大型年度公益慶典在北京舉行。張歆藝被授予“微笑大使”，講述微笑故事。
2015年12月23日，作為嘉賓出席了第30屆中國電視劇飛天獎典禮。
獲獎記錄
人物評價
張歆藝喜歡挑戰角色，渴望突破，其演技實力也獲得了觀衆的認可和好評。她的可塑性很強，能把劇中人物的特性演繹的淋漓盡緻，是一位有靈氣的演員。在諜戰劇《風聲傳奇》中，她通過多層次的表演讓人物鮮活起來。張歆藝有一雙會演戲的眼睛。在電視劇《小家大事》中，盈盈對爸爸的愛從她的一個眼神中就可以看出來。張歆藝還是一個不可多得的才女，她不僅戲演得好，在劇本的創作上也有很獨特的見解。張歆藝的台詞功底也很出色，她在影視劇中的大段台詞表演都充分應證了這一點。（騰訊網、導演趙寶剛、《精品購物指南》評）
張歆藝從出道開始就很文藝，并且成功地演繹了許多不同類型的角色。她以一部《北京愛情故事》聲名鵲起，并憑借該劇赢得“二姐”的美譽。張歆藝把演藝事業經營得風生水起的同時，其頗具國際化的氣質和審美也得到時尚界的關注和青睐，成為中國内地為數不多兼具演技和時尚氣質的女演員之一。（海岩、新華網、騰訊網評）
