张子栋出生于鞍山市，幼年在鞍山
西长甸小学、第三十七中学学习。毕业之后，张子栋通过鞍山一所艺校考入了
中央戏剧学院。
2010年初，与张一鸣、
崔志佳、
乔杉、
修睿组爱笑兄弟，并共同在
辽宁卫视播出的综艺节目《谁是主角之爱笑会议室》中担任表演嘉宾。同年，主演第一部电影《
决战刹马镇》，饰演头扎小辫、身穿红色紧身裤的偷鸡一角。
2011年，张子栋正在因节目而人气增加时，却选择退出了《
爱笑会议室》，而他表示退出原因是与公司安排有关。
2012年，张子栋开始进军大银幕，一年接拍了多部电影作品。其中，先与乔任梁、吴镇宇搭档主演喜剧电影《
请叫我英雄》；又与
刘诗诗、
胡夏合作主演爱情电影《
伤心童话》。
2014年，与
沈腾、
王琦、
赵丹联袂主演喜剧《
人见人爱》，饰演闫究森。同年，还主演都市励志系列剧《圆梦》，用无厘头爆笑的表演方式饰演了一名为梦想而奔走的小导演邱伟。
2020年参演喜剧电影《温暖的抱抱》。10月23日，主演的黑色幽默爱情喜剧《
亿万懦夫》在腾讯视频播出，在片中饰演王亿万。
2022年1月1日，参演喜剧电影《
李茂扮太子》上映；1月28日，领衔主演的奇幻喜剧电影《缩小人特攻队》播出，饰演导游顾嘉。4月22日，主演的喜剧电影《东北告别天团》上映。
2023年1月23日，出演的喜剧电影《东北告别天团2》腾讯视频全网独播。2月3日，参演的电影《
东北猛兽》播出。12月31日，领衔主演的电影《兄弟请注意》腾讯首播。
2024年2月9日，参演的电影《
史上最强弟子》在腾讯视频独播。7月18日，主演的电影《
抓娃娃》上映。7月2日，主演的电影《抓娃娃》官宣提档至7月16日全国上映。
张子栋凭借黑龙江卫视综艺节目《爱笑会议室》而走红，其夸张疯狂的表演给许多观众留下深刻的记忆。而张子栋在挺进大银幕后，因自身的喜感度就特别高，再加上演技的夸张，使得其参演的影片笑点的爆笑程度倍增。（
新浪娱乐评）