1950年任省工业厅秘书，1958年2月下放到安西县四工滩农场劳动锻炼。

1959年申请调临夏市文教局工作，1964年任市政协常委。

1968年5月关押“牛棚”。

1970年被“开除公职”，1976年身处逆境的张思温开始在阴湿的平房中为临夏州档案馆抄写、重新校刊、复制明嘉靖《河州志》、清康熙二十六年《河州志》、清宣统《河州续志》共10卷，23万字。

1977年被平反，任临夏州政协委员.

1979年彻底平反，恢复公职.

1981年10月任甘肃省文史研究馆副馆长。

1982年任省政协委员、民革甘肃省委员会委员。

1982年任省文史研究馆名誉馆长。晚年虽居高位，但他不顾年老体衰，拄杖奔波，为搜集、整理文史资料不遗余力。

张思温一生治学严谨，刻苦勤勉，闻名陇上学苑，擅诗赋，长文词，文情并茂，意蕴深切。

少年时作《昆仑赋》，被陇上名家祁杰三赞许，《哀陇右赋》、《新归去来赋》、 《鹿鸣私宴赋》等为名家推崇。著有文史笔记《壬癸杂记》、《残楮剩墨》、《西庐杂记》、《千忍斋杂记》。

整理其父遗稿，编成《退思堂文稿》6卷；《退思堂诗稿》42卷，收诗1万余首。考证“瑞容佛光塔”并写论文。三上炳灵寺，不顾年老体弱，攀崖进窟，拓碑辨考。不辞劳苦考证河州二十四关，

1989年偕同冯绳武，魏晋贤、陈守忠、王宗元四教授考察河州境内古城堡遗址。细心研究西夏文，写成论文8篇，结集为《漫谈西夏》。与鲁瑞林将军交情甚笃，写有《从马夫到将军》一文。编著出版《积石录》。

张思温不但善文赋，尤长诗词，其诗矫清拔俗，被学术界公认为“陇上学者”。其诗词曾广泛刊登在《当代中华诗词选》、《全球当代诗词选集》、《南宁风光》、《兰州古今诗词选》、《华夏吟友》、《江河集》、《中国当代诗词精选》等书刊杂志上。

1994年郭栋、赵忠将其80岁以前诗1734首，编录成《张思温诗选》出版。其诗被全国23家文史馆和文化单位展出、收藏，并发给荣誉证书和收藏证。因其在学术界的崇高声望和荣誉，他被中国地震历史研究会、中国诗词学会、中国民族古文字协会、中国民族志学会、美国纽约“四海诗社”等14家学术组织聘为会员或顾问。

张思温非常关心家乡文化建设事业，将一生整理、抄录、珍藏的《赈灾日记》、《拙园文存》、《邓隆手札》、《壶庐诗集》及有关传记、事略、碑记、墓志铭等近300篇，金石文字拓片、照片、抄件等161件，明兵部尚书王竑、明四川按察使马应龙、明进士朱家仕、清进士张和、张协曾、邓隆等著名历史人物手札、著作63册，清末民初名人照片60余帧，全数无偿赠送给临夏州档案馆收存，除自己将家藏珍贵史料赠送外，还动员亲朋捐献档案文史资料很多。

晚年担任《临夏州志》顾问，提供资料，校看志稿，孜孜不倦。帮助校看《临夏州志》、《临夏州交通史》、《临夏州金融志》等，充实史料，力求完整。临夏州政协副主席马效融撰写的《河州史话》完稿，请张思温校阅，他不顾80高龄，且视力极弱，表示“拼老命也要看完书稿”，精心推敲，并题诗增色。

乡人登门索稿请教，无一不称心而归，张思温对地方文化事业做出的贡献，令人敬仰，实堪效仿。

1996年8月18日晚，张思温病逝寓所，享年84岁。

甘肃省政府组成治丧委员会，在《甘肃日报》上发表“张思温同志逝世”讣告和《悼念张思温先生》的专文，介绍其生平事迹和学术成就，赞其：“一生热爱祖国、热爱人民、拥护中国共产党和社会主义事业，他忠厚耿直，平易近人，清廉自奉，自强不息，以自己的毕生精力为家乡和祖国繁荣兴旺作出了无私的奉献。”他已入编《世界汉语诗词大字典》、《华夏吟》、《中国大百科专家人物传集》、《中华当代名家大辞典》、《中华诗词学会人名词典》等。对他的一生做了高度评价和总结。