1980年9月入伍,在解放军后勤工程学院建筑工程系给排水与采暖通风专业学习。
1984年9月,在西安冶金建筑学院环境工程系环境工程专业攻读硕士研究生。
1987年5月硕士毕业后,进入青岛建筑工程学院任教。
1990年11月,任环境工程系给水排水教研室副主任。
1993年4月,在同济大学环境工程学院环境工程专业攻读博士研究生。
1996年7月博士毕业后,历任青岛建筑工程学院环境工程系副主任、院长助理。
1997年9月,任青岛建筑工程学院副院长。
2000年6月,任山东省环境保护局副局长、党组成员。
2009年7月起,先后任山东省环境保护厅厅长 、党组副书记、党组书记。
2016年8月,调入环境保护部任水环境管理司司长。
2018年9月,任生态环境部水生态环境司司长。
2019年11月,任生态环境部总工程师、水生态环境司司长 。
2016年8月,山东省环保厅厅长张波在地方高调治污多年后,调任环保部水环境管理司司长,负责全国的水环境保护的监督管理工作。
2016年9月,在山东省十二届人大常委会第二十三次会议上,通过表决任免去张波的山东省环境保护厅厅长职务。