张温鹰于中山女高毕业后考取
中山医学院牙医系，之后成为牙医师，并与前台中市长
陈端堂之子陈文宪结婚；“
美丽岛事件”时，张温鹰由于出面为逃亡中的施明德进行整型手术，而被逮捕，并判处有期徒刑两年。
出狱后，张温鹰开始从事政治工作，除加入
民主进步党外，1989年张温鹰代表民进党于台中市参选台湾省议员，并且于1994年获得连任；张温鹰担任省议员期间，曾推动台湾省文献会将“
二二八事件”的口述历史加以整理完成；1997年，张温鹰获得民进党提名参选台中市长，以三万票的差距击败
国民党提名的
洪昭男，当选台中市长；张温鹰也是第一位民进党籍的台中市长。
张温鹰担任台中市长期间，全力拆除违章建筑，并且兴建外环道路；但是张温鹰在2001年的民进党党内初选中，败给同党“立委”
蔡明宪，同年8月张温鹰退出民进党参选台中市长，但张温鹰仅得到四万余票落选，结果由国民党提名的
胡志强当选台中市长。张温鹰落选后，重新于台中市执业牙医。2004年张温鹰以无党籍身份于台中市投入第六届“
立法委员”选举，但也只以不足两万票落选。