中日甲午戰(zhàn)爭爆發(fā)時(shí)，隨“來遠(yuǎn)”艦參加黃海海戰(zhàn)和威海衛(wèi)保衛(wèi)戰(zhàn)。北洋水師覆沒后，張斌元于1895年2月被清廷革職。清末重建海軍，張斌元被起用，任“寶璧”練船總管輪，1909年9月奉派收回日本商人強(qiáng)占之南海東沙島。民國成立后，1913年1月11日授海軍輪機(jī)中校，4月1日任海軍總司令處輪機(jī)員。1914年5月25日晉升海軍輪機(jī)上校。1916年元旦給予四等文虎章。1917年元旦給予五等嘉禾章，10月兼充地方捕獲審檢廳評事。1918年1月15日任福州海軍學(xué)校校長，同年10月19日晉給三等文虎章，12月7日晉給四等嘉禾章。1920年元旦晉給三等嘉禾章。1922年1月11日晉授海軍輪機(jī)少將。1926年3月卸任福州海軍學(xué)校校長職。1933年后列名國民政府海軍部少將候補(bǔ)員。