少隨其父習醫(yī)，得父真?zhèn)鳎�除繼承家學外，還曾從名醫(yī)吳少成鉆研內、婦等科，之后又拜湖熟潘崗頭李開基老中醫(yī)為師，學習外科、針灸，終成內外兼擅，醫(yī)術高超的一代名醫(yī)。他多次被邀至安慶、漢口、上海、北京等地區(qū)醫(yī)病，備受贊譽，中國紅十字會在天津召開會議，他應邀參加并捐贈巨款，被授予榮譽會員稱號和金質獎章。

1927年，張棟梁遷至南京城南磨盤街行醫(yī)，由于醫(yī)術精湛，挽救沉疴痼疾不計其數(shù)， 1932年寧夏省主席馬鴻奎病危，經他治療1個月痊愈，贈酬金一千元，他不受此酬金，轉送南京城北施診所作基金。馬氏還送“醫(yī)中國手”銀匾一座。

張棟梁熱心公益，極力維護和發(fā)展中醫(yī)事業(yè)。1929年3月17日，全國中醫(yī)藥界代表抗議國民政府“廢棄舊醫(yī)”案。由張簡齋、張棟梁等10人分別與行政院秘書長曾仲鳴，理發(fā)委員焦易堂當面進行交涉，據(jù)理力爭，迫使國民政府撤消“廢止舊醫(yī)案”1932年他被聘為南京市第一屆國醫(yī)襄校委員，后又被聘為中央國醫(yī)館附設國醫(yī)特別研究班教師，南京市國醫(yī)傳習所教授，每次講課時，聽者擠滿課堂，有時不得不移住禮堂。

1922年，時任寧夏省主席的馬鴻逵，在河南省信陽病危，醫(yī)治無效，后請來張棟梁診治月余，馬之病豁然而愈。馬對張十分敬佩，除以銀元酬謝外，還贈送銀匾、銀盾，匾鐫“醫(yī)中國手”，盾為“再生盧扁”。

1936年夏，國民黨中央委員、立法院秘書長梁寒操突患頭暈癥，幾天后，胸前又冒出一粒豌豆大的瘡，像針扎一樣陣痛。遍清名醫(yī)治療效果不大。后請張棟梁救治，外敷內用一星期后病愈。為感謝張，梁寒操夫婦登門拜謝，并贈送一軸條幅，上書一首詩道：“玄院明燈若海航，路人爭說磨盤坊�？v知扁鵲倉公后，絕詣終推仲景張。”

北洋政府時間，江蘇督軍李純患休息痢，經南京鼓樓醫(yī)院醫(yī)治無效，后慕名請來張棟梁醫(yī)治，不數(shù)貼即痊愈。鼓樓醫(yī)院美籍院長馬林獲悉，不禁豎起大拇指贊嘆：“張棟梁先生不愧是位中國名醫(yī)！”

張棟梁先生一生致力于國醫(yī)的昌盛，自己積勞成疾，又不能及時退下來休息靜養(yǎng)。他說：“腦可用，手可使，多看好一位病家，也就是對自己最好的休息�！比站锰扉L，終釀成不治。1937年秋，日寇飛機時臨南京上空轟炸，張以多病之軀經受不起多番驚駭，竟至不起，病逝南京，終年61歲。時任立法委員陳立夫親自題寫了“民失良醫(yī)”四字橫匾。中央國醫(yī)館贈橫匾曰：“國醫(yī)泰斗”。蔣介石也題寫了“潛德允昭”四字相挽。