1998年，参演了缉毒刑侦剧《风云密支那》，在剧中饰演导游“魏滇溪”，自此开始演艺生涯。2001年，与黄海冰、王艳等共同主演的古装武侠剧《武林外史》播出，在剧中分饰了骄纵任性的“朱七七”以及她的母亲李媚娘两个角色，通过调整人物神态展现演技，让观众将两个角色很好的区分开，张棪琰也凭借“朱七七”这一角色被观众熟知。

2008年，出演的改革开放30周年献礼剧《深圳湾》播出，在剧中饰演了广州知青于虹，凭借该角色再次回归大众视野。2010年，主演的改革创业剧《龙头岭》播出，12月3日，与王志飞等人主演的首部反映政协题材的电视连续剧《政协主席》开播，饰演一位贪污50万元公款为女儿治病的母亲蔡可心。2012年，出演的由唐国强、刘劲主演的中国重返联合国40周年的献礼影片《大格局》上映，在片中演绎了中国首任联合国副秘书长唐明照之女唐闻生。2015年，张棪琰在《伪装者》和《琅琊榜》两部剧中的出色表现接连获得观众认可。在《琅琊榜》中，她饰演的莅阳长公主虽出身帝王家却一生凄苦，剧中的表现赢得了导演李雪的肯定，之后力邀她参与另一部作品的拍摄。而在《伪装者》中，她饰演的地下工作者苏太太也让人眼前一亮。