進(jìn)士及第后，初授蕭縣知縣，調(diào)定遠(yuǎn)，再調(diào)泰興。知泰興縣時(shí)，值歲饑，賦無(wú)辦，鏡心措處捐助，代民完一歲糟糧，全活無(wú)算。以治行卓異擢禮科給事中，轉(zhuǎn)右給事中，主江西鄉(xiāng)試，稱得人。拜吏科都給事中。為給事時(shí)，當(dāng)明崇禎年間，內(nèi)外交訌，軍國(guó)積弊，臣下錮習(xí)不可究詰，而天子求治過(guò)急，政尚操切，僉人窺伺意旨，附會(huì)以作威福，而正人旅進(jìn)旅退，不能進(jìn)其謀國(guó)之忠。鏡心首陳七要，繼陳十二事，大約請(qǐng)上靜正自治，推誠(chéng)馭下，尤當(dāng)愛惜人才，勿以一眚而棄。侃侃萬(wàn)言，皆切中時(shí)宜，當(dāng)國(guó)者撫卷嘆息，至擬之魏徵十漸也。

掌大計(jì)時(shí)，閣臣溫體仁有所屬意，鏡心陽(yáng)為不喻，曰：吾不能代執(zhí)政報(bào)私怨。以此忤閣臣意。賴鏡心素持正，為上所信，不能間也。會(huì)流寇猖獗，鏡心上疏，奏請(qǐng)出御史吳阿衡于獄，舉范景文知兵有邊才，并請(qǐng)兵授左良玉以張河北之勢(shì)。未幾，范景文以閣臣殉國(guó)，而吳阿衡也以薊遼死事，世益稱張鏡心之知人。晉兵部右侍郎兼右副都御史，都督兩廣軍務(wù)，蕩寇平亂，攘外安內(nèi)，頗多建樹。輯《馭交紀(jì)》二十二卷以進(jìn)， 天子以為然，敕張鏡心便宜行事。在粵五年，恩威并用，智勇兼施，凡所以為地方經(jīng)久計(jì)者，無(wú)不盡其力。以戰(zhàn)功賜金綺，召入為兵部左侍郎，升兵部尚書，總督薊遼軍務(wù)。以父母春秋高，乞歸養(yǎng)，許之。連遭內(nèi)外艱。值明清易代，遂不仕。

張鏡心與明末清初兩朝禮部尚書、著名書畫家王鐸為同榜進(jìn)士兼好友。王鐸于順治九年卒，謚文安，張鏡心為其作《王文安公神道碑銘》。

晚年常與理學(xué)大師孫奇逢探討身心性命之學(xué)，并為孫奇逢所著之《夏峰先生集》作序。

甲申之變殉國(guó)諸臣，多為鏡心生平故交，感懷舊忠，作前后九哀詩(shī)以吊之。

入清后不仕，居林下十余年，與畿南三才子申涵光、張蓋、殷岳等河朔詩(shī)派詩(shī)人多有往來(lái)酬唱。申涵光《謁張尚書湛虛先生》詩(shī)曰：結(jié)茅飛鳥上，秋色滿懸壺；白發(fā)增幽事，黃冠屈壯圖；琴樽山月好，風(fēng)雨老臣孤；莫訝披云至，浮名此地?zé)o。張蓋《九日同殷宗山登懸壺訪張湛虛先生》詩(shī)曰：白云紅樹繞山秋，共上懸壺坐石樓；九日茱萸留故事，萬(wàn)方烽火送新愁；休思雁足傳書信，且插花枝照酒甌；明日醉醒成兩散，斷猿孤月助離憂。

廣東肇慶有閱江樓，故址為鵠奔亭，宋代建有石頭庵。明代，門前碼頭是停泊水師戰(zhàn)船的軍事要地。崇禎十四年，兩廣總督張鏡心、高要縣知縣蕭琦按南昌騰王閣的樣式將前樓改建成檢閱水師的樓臺(tái)，更名為閱江樓。另，廣東清遠(yuǎn)有峽山，為道教七十二福地之第十九福地，有牌坊，正面刻“飛來(lái)禪寺”，背面刻“十九福地”，為張鏡心任兩廣總督時(shí)手跡。

清順治十年，順德府知府朱國(guó)治等人修邢臺(tái)小西天圣母殿，立碑紀(jì)事，請(qǐng)張鏡心為之撰《小西天建脩圣母殿碑記》，該碑現(xiàn)仍存，然字跡已難全辯。唯張鏡心在碑文后面的署名，幾乎就是其本人的自傳，其署名為：舊壬戌進(jìn)士資政大夫正治上卿總督薊遼等處軍務(wù)兵部尚書兼督察院右副都御史仍留部管事前督撫兩廣地方軍務(wù)兵部左侍郎大理光祿太常等寺少正等卿吏科給事中鄴下張鏡心撰。

公元2009年，磁縣東南城村村民在挖土?xí)r意外發(fā)現(xiàn)一塊古碑，字跡可辯，經(jīng)過(guò)專家反復(fù)研究和認(rèn)真考證，確認(rèn)其為明朝末年官至大司馬、兵部尚書的磁州人張鏡心的父母合葬御制墓碑。

【桃花源六絕】八月桃花不見花，沿溪何處覓漁槎。山容淡蕩惟秋水，流向人間作野茶。

【客淚】煙塵不辯舊山河，萬(wàn)里西風(fēng)客淚多。天晚不留南雁去，江深時(shí)見一龍過(guò)。西陵夜灑空山雨，南極春添漲海波。浩蕩五湖何處棹，愁來(lái)霜雪滿漁蓑。

【臨江行】古沙老棘啼寒鴟，野風(fēng)颯颯吹吹霜枝。臨江老人回白首，天涯悵望涕漣洏。去歲勾陳蝕太白，今年戎馬踐江湄。蕩漭戰(zhàn)云霾日月，彌漫木霧騰蛟螭。南來(lái)萬(wàn)幕起沙陲，周家九鼎歘欹危。人事已難問(wèn)，天心未可知。二祖遠(yuǎn)過(guò)漢唐基，南渡不擬晉宋時(shí)。將軍借兵誅寇亂，肅慎之矢射潢池。世上君臣各有族，致微蜂蟻誰(shuí)能移�？蓱z千古帝王域，熊羆虎豹相追隨。岸上莾煙燒義骨，行間血吻吞鮮脂。殺戮不遺孤與嫠，東海萬(wàn)里浮僵尸。奔逐崖谷得不死，身手務(wù)割發(fā)披鬐。嗚呼，中原禍亂何時(shí)了，痛極誰(shuí)懷陵廟悲。君不見，花卿長(zhǎng)安收宮闕，回軍已拔鹵勝旗。