延熹六年（163年），张奂被任命为武威郡太守，在武威期间，他实行了平徭均赋，使人民的赋役负担有所减轻；同时他又革除民间陋习。以前民间凡是二月和五月出生的孩子及与父母同月生者，全部处死。张奂到任后，一面晓之以义，指出这纯是妖忌；另一方面又严加赏罚，于是风俗遂改。由于张奂办了这些好事，百姓便为其立生祠，以示爱戴。

延熹六年（163年），由于张奂政绩卓著，朝廷调他担任度辽将军，进驻曼柏，代表朝廷处理鲜卑、乌桓事务。数年间幽、并二州，清静无事。

延熹九年（166年）春，又调张奂任九卿之一的大司农，掌管国家经济。这时北部边境的鲜卑，听到张奂的调离消息，便勾结南匈奴、乌桓数道入塞，或者五六千骑兵，或者三四千骑兵，开始攻掠沿边九郡，杀害百姓；同年秋，鲜卑又率八九千骑兵入塞，诱引东羌与之共盟。于是上郡的沈氐羌、安定郡的先零羌等共攻张掖、酒泉，北方沿边地区深受其害。

为了平息叛乱，朝廷仍以张奂为护匈奴中郎将，监督幽、并、凉三州及度辽、乌桓二营。南匈奴和乌桓听到张奂率兵到前线时，便率众二十万口投降。张奂诛其首恶，对降众采取安抚办法。惟独鲜卑率众退走出塞。

延熹十年（167年），东羌与先零羌五六千骑攻掠关中，围祋栩（今陕西耀县），掠云阳（今陕西淳化西北）；同年夏，羌人复攻没两营，杀千余人；同年冬，东羌岸尾胁同种人，再次钞掠三辅（即右扶风、左冯翊、京兆尹）地区。

这时张奂派司马尹端、董卓二人率兵进击，大败羌人，斩其首领，俘羌人万余人。三辅又获得和平与安定。因破羌有功，他申请把他的家由边郡敦煌渊泉迁到内地弘农华阴（今陕西华阴），得到朝廷特许。

建宁元年（168年），张奂便奉命率领军队回到京城洛阳。张奂论功当封，但张奂不事宦官，故未封，只赐钱二十万。

建宁元年（168年）正月，年仅十二岁的灵帝即位，窦太后临朝、窦武以后父为大将军辅政。在宦官势力十分猖獗的情况下，窦武与太傅陈蕃密议，图谋驱除宦官势力，但窦太后不肯。这年九月因机密泄漏，宦官曹节等便矫诏发动政变，收捕窦武等。窦武号召北军军士平定叛乱。

这时张奂新到京师，不明真相，曹节便矫诏令张奂率五营士围窦武，迫使窦武自杀，陈蕃被诛，窦太后也被幽禁南宫。公卿以下凡为陈蕃、窦武所举者及门生故吏，都免官禁锢。张奂却任少府，又拜大司农，以功封侯。张奂恨为曹节所欺骗，上书坚决辞让封侯。

建宁二年（169年），张奂借出现大风雨雹灾情，上疏灵帝说：“臣听说风是号令，动物通气，木生于火，风火相互作用，发生光明。蛇能屈能伸，配合龙的腾蛰。顺至是好的征象，逆来是祸害。阴气专用，就凝精为雹。已故大将军窦武、太傅陈蕃，或者志在安宁国家，或者方正刚直，之前因奸人说坏话，都被诛杀，海内默默，不敢说话，人怀震愤。从前周公葬不合礼，老天爷因此动威。现在窦武、陈蕃忠贞被杀，没有昭雪，妖祸的产生，都是为了这个呀。应当赶快改葬，把他们家属迁回原籍。因他们关系牵连获罪而被禁锢的人，都要平反，推翻一切诬蔑不实之词。又皇太后虽然居在南宫，但对她恩礼不接，朝廷里的臣子不敢说话，远近的人大为失望。要思念父母生我鞠我的恩情，应该有所报答的大义。”灵帝深为赞许此言，但被宦官劝止。张奂因而遭到宦官的怨恨，调张奂任太常。

这时张奂又与尚书刘猛、刁韪、韦良等共向朝廷推荐王畅、李膺可参三公之选，又遭曹节等人的反对，灵帝只得下诏对张奂等进行切责。奂等只得自囚数日于廷荐举，并罚三个月俸赎罪。

司隶校尉王寓为宦官党羽，想让大臣们举荐他，百官畏惮，没有不答应的，惟独张奂拒绝了他的请求。王寓怒，于是诬陷张奂结党营私。张奂便以结党罪免官回家。

张奂任度辽将军时，为攻击羌人曾与段颎相争，互不相服。等段颎任司隶校尉时，想逐张奂回敦煌，将其杀害。张奂忧惧，便写信给段颎谢错：“小人愚昧无知，得罪州将，千里托命，以情相见，您仁爱笃实，看我辛苦，我打发去您那儿的人还没有回来，又接了您的信，恩诏很清楚，前已写明。只是州里限期切促，郡县惶恐。我延颈企足，忧心惶惶地等待着去人的报命。我父母的骨虽已腐朽，而孤魂相托，如果蒙您怜悯我，为我说说话，那您的恩泽流于黄泉，及于后者，这不是我张奂生死所能报答的。没有毛发的微劳，却想求人丘山之用，这是淳于髡所以拍着大腿仰天大笑的啊。确实晓得所说的话，一定要为您所讥笑，但是，还是寄以希望，为什么呢？朽骨对人本来已没有什么用处了，文王却把他用棺埋葬；死马已再没有什么用了，但燕昭王以为是宝。党同文王、燕昭王的德，难道不伟大吗？大凡人之常情，受了冤枉就喊天，在困穷之际，就槌心。现在喊天天不应，槌心也无益，真正伤痛到了极点。我同您都生在圣世，我独为人所不理的人。孤独微贱，无人可与告诉。您如果不哀怜我，我便为鱼肉。企心东望，没有别的话可说了。”

段颎虽然性格刚猛，但见到信中所写情真意切，也不忍加害张奂。

从此，张奂便结束了他的仕宦生涯，回到弘农，闭门不出，与弟子千人，讲诵儒经，著《尚书记难》三十余万字。

张奂年轻时便有志向和节操，常对朋友说：“大丈夫处世，应当为国家立功边境。”后来担任将帅，确实立有功名。后来董卓想与其交好，让其兄赠张奂缣百匹。张奂讨厌董卓为人，拒而不受。

光和四年（181年），张奂在家中去世，终年七十八岁。遗命说：“我前后仕宦，屡任高官，不能同流合污，被坏人忌妒。一个人的富贵与穷困，这是命中注定的，一个人的生死，这是自然规律所决定的。但是地底下黑暗，永远没有天亮的时候，却用纩帛缠身，还在棺材上密密麻麻钉着钉子，这是我所不喜欢的。以前准备了窟穴，这就很好。早上死了，晚上就埋葬，把尸体放在灵床上，用幅巾盖着就算了。奢侈不学晋文，简朴不学王孙，顺乎人情，按自己的意思，或许可以没有罪咎了。”张奂的几个儿子都听从了他的话。

武威郡官民为纪念张奂，为其立了很多祠，世世祭拜不绝。

范晔《后汉书》：①自鄛乡之封，中官世盛，暴恣数十年间，四海之内，莫不切齿愤盈，愿投兵于其族。陈蕃、窦武奋义草谋，征会天下，名士有识所共闻也，而张奂见欺竖子，扬戈以断忠烈。虽恨毒在心，辞爵谢咎。《诗》云：“啜其泣矣，何嗟及矣！”②山西多猛，三明俪踪。戎骖纠结，尘斥河、潼。规、奂审策，亟遏嚣凶。文会志比，更相为容。段追两狄，束马县锋，纷纭腾突，谷静山空。

张预《十七史百将传》：孙子曰：“威加于敌，则其交不得合。”奂使羌不得交通而败薁鞬。又曰：“廉洁可辱。”奂正身洁己，而先零不能以货动。又曰：“军扰者，将不重也。”奂坐帷讲诵而众心安是也。”

明庭杰：汉皇甫规、张奂皆生长山西，应贤良、中高选。规以《诗》、《易传》授门弟子三百余人，奂着《尚书难疑》三十余万言以垂世设教。二公尚弃文就武，俱任度辽将军，破强敌以千万计。观规自布衣时，以西羌深入，上书愿假近边无用坐食之兵五千，使规为将，上可以除患，下可以纳降。奂每言大丈夫处世，当为国家诛灭强敌。嘻！此皆前辈豪俊语。

归有光：张奂，北州之豪士，犹不能使之相信，而为羣阉所卖，吁，亦可悲矣！

王世贞：余读凉州三明传，若威明、然明皆廉节好让，有将帅材，着绩中外而皆不免为名使，威明尤好之甚。至自疏为党人，而上不之问，夫明哲保身者，固若是乎。大将军武、太傅蕃之有朝望，志除宦官，谁不忧之，岂有所征，而不知本谋者。然明亦不过于生死是非之际，一时不能决择耳，既成而始悔，辞爵不拜，追理武蕃之冤，末荐李膺王畅，以与阉宦伉。虽曰晚矣犹知有不远复者，纪明真将材也，当西羗之为梗。

黄道周《节寰袁公传》：舍命豹袖之下，即独行安之，如张然明、皇甫义真（皇甫嵩）其人矣。张然明破诸羌，静幽并，耻为王曹所卖，发愤申陈窦之冤，卒不得为三公。皇甫义真荡黄巾，破梁州贼，征赴城门，赖其子坚寿以免，虽卒为三公，亦不大竟其志。

王夫之《读通鉴论》：①张奂却羌豪之金马，而羌人畏服。为将者，能不受贼饵以受毙于贼者，鲜矣。岂特中国之盗贼哉？敌国之相攻，疆夷之相逼，而未尝不荐贿以饵边将。故或以孤军悬处危地而磐固自安，朝廷夸其坚悍有制寇之劳，乃不知香火之誓，馈问之往还，日相酬酢，而人莫之觉也。其事甚秘，其文饰甚密，迨其后知受其饵，欲求自拔而莫之能免。夫为将者，类非洁清自好独行之士，其能如奂之卓立以建大功者无几也，而朝廷何以制之哉？中枢不受贿以论功，司农不后时以吝饟，天子不吝赏以酬劳，庶有瘥乎！②汉之末造，必亡之势也，而兵疆天下。张奂、皇甫规、段颎皆奋起自命为虎臣，北虏、西羌斩馘至百万级，穷山搜谷，殄灭几无遗种，疆莫尚矣。

蔡东藩《后汉演义》：张奂为北州豪杰，甘作阉党爪牙，罪无可恕；至妖异迭见，乃请改葬蕃武，朝谒太后，欲盖已往之愆，宁可得耶？

张奂少年时师从太尉朱宠，研习《欧阳尚书》，又自行删减《牟氏章句》。晚年著《尚书记难》三十余万字，所著的铭、颂、书、教、诫述、志、对策、章表共二十四篇。

据《全后汉文》，张奂有文集二卷，另有《扶蕖赋》、《应诏上书言灾应》、《上言东羌事》、《奏记谢段颎》、《与延笃书》、《与阴氏书》、《与宋季文书》、《与许季师书》、《报崔子玉书》、《与崔子贞书》、《与公超书》、《与孟季卫书》、《与屯留君书》、《诫兄子书》、《遗命诸子》。

酹酒还金

张奂当初击破南匈奴，稳定安定郡后。东羌首领为了感激张奂招降他们的恩德，献马二十匹；先零羌首领也向张奂送来用金餎制成的八件食器。于是张奂便命主管文书和办理事务的主簿召集诸羌，他当众举起酒杯，将酒倒之于地说：“使马如羊，不以入獜；使金如粟，不以入怀。”当场将羌人所献的全部金、马还给羌人。羌人深为他的清廉所感动。

在北宋年间成书的《十七史百将传》中，张奂位列其中。

张惇，曾任汉阳太守。

张芝，东汉著名书法家，有“草圣”之誉。

张昶，书法家，擅草书，有“亚圣”之誉。

张猛，官至武威太守，后为韩遂所杀。

《东观汉记》

《后汉纪》

《后汉书·卷六十五·皇甫张段列传第五十五》

《资治通鉴》