少年时的张燕十分腼腆，虽然爱唱歌，却从不敢在众人面前展示。为了培养她，妈妈常鼓励她在客人面前唱歌，并送她去学习舞蹈。1991年，张燕考入安徽省艺术学校学习声乐。1994年，她以专业第一的成绩考入中国音乐学院，师从声乐教育家金铁霖教授。
2000年，参加央视春节联欢晚会，与戴玉强合唱《红彤彤的春天》；2001年，参加央视春节联欢晚会，与李倩倩合唱《花儿与少年》，参加央视春节歌舞晚会，与吕继宏合唱《世纪约定》；同年10月，演唱的作品《新世纪艳阳天》获得中宣部“五个一”工程奖；2002年1月，获第八届全球华语音乐“榜中榜”唯一的“最佳民歌类歌手奖” ；同年发行首张个人专辑《月亮女儿》。
2003年，参加央视春节联欢晚会，与陈思思合唱《快乐的人请鼓掌》 。2004年，参加央视春节联欢晚会，与吕薇合唱《开缸酒》 。2005年，参加央视春节联欢晚会，演唱歌曲《好消息》 。2006年，参加文化部春节晚会的演唱 ；同年12月，发行专辑《燕啼声声》 。2007年2月，参加央视春节联欢晚会与王宏伟、吕继宏、刘一祯合唱《孝敬父母》 ；同年4月，发行专辑《夜来香》 。同年10月，在延安市艺术中心广场举行举办首次个人独唱音乐会。
2008年2月，参加央视春节联欢晚会，与阎维文合唱歌曲《亲爱的人》 ；同年8月，在北京奥运会闭幕式中，与张也、汤灿等演唱中国传统曲目《今夜月明》 。2009年1月，参加央视春节联欢晚会，与蒋大为合唱歌曲《满园春》 ；同年4月，参加第四届中博会文艺晚会，演唱歌曲《徽州女》 ；同年5月，和指挥家腾矢初、男高音歌唱家牟玄甫一起担任江西卫视《中国红歌会》杭州唱区的评委工作 。2010年，参加央视春节联欢晚会，与陈思思、郁钧剑合唱歌曲《盛世欢歌》。
2011年参加央视元宵晚会与何云伟合唱《幸福花灯》；同年7月，在北京大学百年讲堂拍摄个人情景音乐片《美丽的旗帜》，向祖国及党的生日献礼，该片中包括《十送红军》、《珊瑚颂》、《我爱你中国》等12首红歌，献礼十八大的召开 。2012年7月，发行歌曲《永恒的旋律》 。2013年1月，参加“百花迎春-中国文学艺术界2013春节大联欢”，与魏松、郑咏合唱歌曲《我家搬到黄河边》 ；同年3月，在北京北展剧场参加了“光荣绽放十大民族唱法青年歌唱家演唱会” ；同年8月，在北京世纪剧院参加了中国东方演艺集团新创排的大型风情音乐会《民乐也时尚——天下一家》，并演唱了《新马路天使》。
2014年1月，在戏曲频道晚会演唱《刘海砍樵》 ；随后参加央视春晚，与李谷一、蒋大为、蔡国庆、关牧村、杨洪基、曲比阿乌共同献唱《难忘今宵》。
2005年5月，张燕被团中央授予“《为了山里的孩子》爱心大使”荣誉称号，多次去重庆、安徽等地义务演出；同年10月，她又被国家禁毒委员会聘为“中国禁毒义务宣传员”。
和舞台上的光彩照人相比，生活中的张燕更像一位邻家女孩，娟雅秀丽，淡定自若。从艺多年，张燕始终保持着清新脱俗、健康阳光的公众形象。这与她严于律己、洁身自好的品质是分不开的。（搜狐网评价）
张燕“综合素质比较好”，对她的声音条件、乐感、舞台形象、观众缘等都给予了肯定。（金铁霖评价）
张燕甜美清扬的声音、婉约灵动的演唱风格，给人一种振奋、温暖、鼓舞、积极向上的感觉，她的歌声贴合时代脉搏，反映时代生活，给人们的精神和心灵带来温暖的慰藉和美好的祝愿。（新浪娱乐评价）
