1909年，張藩出生在湖南省瀏陽縣一個貧苦的農民家庭。張藩幼時家境貧寒，8歲才進私塾讀書，但3年后因家里負擔不起學費，只得輟學回家。輟學后，他拜篾匠師傅學藝，小小年紀就嘗盡了生活的艱辛與無奈。然而，正是這份磨礪，鑄就了他日后堅韌不拔的性格。

1926年，北伐戰爭如火如荼，革命風暴席卷全國。張藩家鄉的工農運動也日漸活躍，年僅十七歲的他，投身家鄉的農民協會，開始參與革命。大革命失敗后，盡管形勢嚴峻，張藩并未灰心，反而更加堅定地投入革命，為今后的斗爭積蓄力量。

1929年夏，張藩加入共青團，年底轉為中國共產黨正式黨員。他積極參與家鄉游擊隊，協助紅三軍團攻打長沙，開始在鄂東南一帶開展青年工作、宣傳與組織活動，極力傳播黨的革命思想，培養和帶領青年投身革命，為革命骨干隊伍輸送力量。

隨后，他先后擔任湘鄂贛軍區政治部組織部長，紅六軍團第十六師四十八團政委等職，參與了湘鄂贛根據地的反“圍剿”作戰。紅軍主力離開湘鄂贛后，張藩留守當地，堅持游擊戰爭三年，策應主力轉移，為保存革命火種立下汗馬功勞。

1937年全面抗戰爆發，南方八省游擊紅軍改編為新四軍。張藩所在游擊隊也被整編，他歷任新四軍第一支隊第一團副營長、團副參謀長及新四軍先遣支隊第一大隊副大隊長等職，活躍于蘇皖前線，抗擊日軍入侵。

1939年，張藩任新四軍挺進縱隊參謀長，隨部隊北渡長江，積極參與開辟蘇北根據地。后擔任蘇北指揮部第一縱隊參謀長。但國民黨頑固派害怕新四軍壯大，頻繁破壞抗日統一戰線，1941年一月策劃制造皖南事變，給新四軍造成沉重打擊。

皖南事變后，新四軍軍部重建，蘇北指揮部第一、二、三縱隊合編為新四軍第一師。張藩被任命為第一師第一旅副旅長兼參謀長，繼而擔任第一師參謀長及蘇中軍區參謀長。

抗戰末期，他率部參加蘇中軍區的反“掃蕩”和反“清鄉”戰斗，積極組織群眾，采用地道戰、地雷戰等多樣戰術，成功粉碎日軍及國民黨頑固派的進攻，捍衛抗日根據地的安全。

抗戰勝利后，張藩先后任華中野戰軍第七縱隊副司令員、山東野戰軍第一縱隊副司令員，指揮部隊參加宿北、魯南、淮海、渡江等重要戰役。在華東戰場，他領導部隊殲滅大量敵軍，推動解放戰爭勝利進程。

新中國成立后，張藩調任華東軍區空軍副司令員，并任軍事學院副教育長兼科研部部長、副院長，致力于培養軍隊人才，推動軍隊現代化建設。1955年，因其突出貢獻，被授予中將軍銜，成為開國中將。

然而，1966年“文化大革命”爆發，張藩遭到沖擊與迫害，政治上受到嚴重打擊，身心飽受折磨。隨后被下放到湖北襄樊衛東機械廠勞動改造。在工廠里，他依然保持堅韌和樂觀，以實際行動完成生產任務，未曾因逆境而消沉。

1972年，隨著“文革”局勢逐漸緩和，張藩復出，任蘭州軍區副司令員及顧問，參與軍區的日常工作及建設。他在軍內以嚴謹的作風和豐富的實戰經驗受到尊敬。晚年定居南京，過著平靜的生活。

2002年，張藩因病在南京逝世，享年93歲。