正德十二年（1517）进士。授嘉兴知县。嘉靖十六年（1537年）进授为兵部右侍郎，总督两广军务，以镇压广西大藤峡瑶民起义有功，进兵部左侍郎。不久与毛伯温定计抚定安南国，进右都御史。之后平息思恩九土司及琼州黎民起义，再进为兵部尚书。嘉靖三十二年（1553年）起为南京户部尚书，后改任兵部。次年五月，明廷以东南倭寇猖獗，命张经总督江南、江北、浙江、山东、福建、湖广诸军，专办讨倭，便宜行事。嘉靖三十四年（1555年）五月初一日，张经获王江泾大捷，杀敌一千九百八十多人，为抗倭以来第一战功。而严嵩的亲信赵文华，为攘夺其功，竟在张经报捷之前秘密上疏，说王江泾之战是他督师出战的结果，同时诬陷张经。首辅严嵩即禀报嘉靖帝，嘉靖帝大怒。

嘉靖三十四年（1555年）五月十六日，嘉靖帝下诏逮捕张经。同年十月二十九日，与李天宠、杨继盛一起被斩于西市。隆庆初年复官，追谥襄敏，著有《张半斋稿》。