張作相，字輔忱。遼寧省錦州市凌海市班吉塔鎮雜木林子村人。1881年(光緒七年)生。父張永安，字景泉，半農半商。

綠林出身。曾與張作霖投清盛京將軍增祺，任巡防隊第一營管帶。1903年被官府正式收編，任新民巡防營哨官。張作相為人忠厚。

不少人以為他和張學良的父親張作霖是兄弟倆，其實不然。張作相是錦州義縣人，張作霖是奉天海城縣人。他倆只是名字上的巧合，并沒有宗族關系。但是，由于他倆兩次結拜為盟兄弟，又都是關東要人，所以不了解底細的人都這樣地猜想和誤傳了.

張作相少年家道貧寒，佐父治家，當過泥瓦匠。張作相一族兄被土匪所殺。1901年他將殺死族兄的仇人打死后投入綠林為匪。后率二三十人的隊伍投奔當時在北鎮一帶活動的張作霖匪伙，在北鎮桑林子一帶組織地方保險隊。他和張作霖并非一家，更不是親兄弟，只是名字偶然巧合，使張作霖很高興，于是結成盟兄弟。在作戰中，張作相曾于槍林彈雨中只身救張作霖出重圍。因此兩人結下患難之情，形同手足。后張作霖部在與金壽山部爭斗中受挫，敗走八角臺(今臺安縣城)投奔張景惠的預警保安隊，并被推為首領。民國成立后，張作霖部改編為奉天陸軍27師，張作相任該師炮兵團長，晉授陸軍少將。1917年代任奉天陸軍第27師步兵第54旅旅長，并代理奉天陸軍第27師師長。

1919年初，升任東三省巡閱使署總參謀長兼衛隊旅旅長、奉天警備總司令，仍代理奉天陸軍27師師長。同年秋，實任27師師長，晉升陸軍中將。

1922年春，第一次直奉戰爭中，張作相兼任鎮威軍東路第一梯隊司令，進駐永清。奉軍戰敗，退駐榆關，北洋軍閥政府趁機發令對張作霖撤職查辦。張作霖意沮心喪，懷有下野之念，急召張作相密商后策。張作相勸張作霖不要下野，并陳詞獻策。張作霖嘉納其言，精神振作，任張作相為鎮威軍第三路總司令。同時，集合各軍，在榆關背城一戰，使奉軍轉危為安。

1925年，張作相代任吉林軍務督辦兼吉林省長，晉升陸軍上將。同年3月，兼任東三省鐵路護路軍總司令和陸軍第15師師長。同年冬，郭松齡倒戈反奉，張作相部正駐守榆關一帶。郭軍先出關的兩個團在姜女廟被其繳械，繼出關的兩團也在榆關東站被其解除武裝。郭松齡致電報中說：“榆關繳械，姜女廟進逼，齡之原定計劃全為我公破壞。”郭松齡被擒，張作霖擬將助郭倒戈將領一律處死，參與決議的奉軍將領中唯張作相力排眾議，分析時局，曉以利害，提出建議，為張作霖所采納，除郭松齡夫婦被處死外，其余諸將皆得免。

1926年張作霖令東三省種植鴉片，以籌軍餉。張作相以種植鴉片煙流毒太深，向張作霖陳明利害另籌餉源，拒種鴉片。

1928年北伐軍占領平、津，吉林學生上街游行，向張作相請愿，要求東北易幟，全國統一。張作相令人架起機槍，拒請愿隊伍于轅門之外，只放師生代表進見。張作相表示易幟一事得聽奉天命令，并怒斥師生代表“不好好讀書，亂管國事”，要扣押請愿群眾。經吉林教育廳長引咎求情，張作相才答應只關押師生代表，驅散請愿隊伍。兩個月后，被關押的代表才分別獲釋。

張作霖被炸身亡后，東北軍將領經東北三省議會聯合會推選張作相任東北三省保安總司令。張作相堅持不任，而推讓與張學良，自己甘居副職輔佐。張學良通電宣布東北易幟，張作相大力支持并在東三省議會聯合會上領銜向國民政府宣誓，就任吉林省保安司令兼省長。1929年1月，就任駐吉東北邊防副司令長官兼吉林省主席及東北政務委員會委員等職。同年夏，張學良所部占領中東鐵路，發生“中蘇事件”，日本從中竭力鼓吹作戰，以收漁人之利。國民黨政府也命東北當局出兵攻擊蘇軍，以削弱東北實力。張作相與張學良分析內情，主張罷戰言和。1930年4月，閻錫山、馮玉祥聯合倒蔣，當時東北舉足輕重，雙方都想拉張學良以加強實力。張作相力主東北閉關自守，固守關外，不參予內戰，休養生息，訓練士兵，擴充實力，靜以待變。張作相在吉林任職期間，修吉敦鐵路，建吉林大學，興辦自來水，鋪筑柏油馬路，拒絕與日本人合作修筑吉海鐵路。

他組建了吉林省城自來水籌備處，建了第一座自來水廠。成立了吉海(吉林-海龍)鐵路建設籌備處。修建了吉林第一條柏油馬路。為發展吉林的教育事業，張作相撥款在城外八百壟(今東北電力學院校址)建立了全省最早的一所大學-吉林省立大學，張作相親任校長。

1930年9月，張學良入關，把東北軍政大權交張作相代理。當時駐東北日軍蠢蠢欲動，張作相等未采取防范措施，而張作相又于“九·一八”事變之前回錦州為父治喪，把吉林軍政大權交其參謀長熙洽代行，為日軍入侵和熙洽降日造成可乘之機。日本自從在東北制造“萬寶山事件”和“中村事件”之后，不斷挑釁。1931年9月15日，東北邊防司令長官公署副官處副處長李濟川奉張學良之命，到錦州面見張作相，請張作相速回沈陽主持大政。張作相以其父喪事未畢為詞，而沒立即返沈。

“九·一八”事跡后，張作相從錦州去北平，與張學良商討對策，張學良轉請南京政府，令張作相代理東北邊防司令長官，設長官公署于北平，以維持東北危局。張作相以東北邊防機構在北平掛牌為恥，堅持不就。

1933年張作相出任國民政府軍事委員會北平分會委員。同年2月任華北軍第二集團軍總司令兼第六兵團總指揮于熱河督師抗日。熱河失守，張作相退兵古北口。后見南京政府先令東北軍抗日，東北軍失利，又迫使張學良下野，張作相憤而辭去軍職，下野隱居天津。

“九·一八”事變后，日本侵略者以張氏聲望素著，具有號召軍民力量，派人去天津，餌以高官厚祿，張作相堅拒不就，張作相在東北的財產悉被偽政權沒收。

1942年9月，張作相從天津赴長春(當時偽滿洲國的“新京”)。為拉攏張作相，偽國務總理張景惠、日本關東軍司令都曾會見并宴請，張終未就任偽職，旋復居津。

1942年漢奸洪維國受日本侵略者指使，面見張作相，請其出任華北防共委員會主任之職，被其拒絕。

1945年抗戰勝利后，張作相仍隱居天津。國民黨南京政府委任張作相為東北行營政治委員會委員、東北剿共副總司令之職。張作相只借此每年到東北辦理敵偽沒收之房地產，而未實際參與國民黨政權的軍政活動。1948年10月，解放錦州時，張作相在錦州被俘，受到解放軍的禮遇，并派車送其返回天津。在平津戰役前夕，南京政府又委任張作相為國民政府國策顧問，并令其去南京，張作相置之不理，而未前往。

1949年3月，張作相患病死于天津。