1998年，张蕾以全省艺术类第一名的成绩考入北京广播学院，大二后半学期，朋友介绍她参加一些节目的试镜，之后开始在《东芝动物乐园》做外景主持。大三又在《北京精品生活》做主持。不久公安部到学校去“选秀”，条件很优厚，又给解决北京户口，很多外系同学也来报名，她们班去了一大拨儿试镜，张蕾也在其中，她被《中国警务报道》选中做新闻主播。那时是在上海录节目，她大四时也就进入了工作状态。她们系每年都会有20名毕业生进央视实习，有留用机会，她因为去做了《中国警务报道》，就与这个机会错过了。但这个节目培养锻炼了她四年，让张蕾对镜头对电视有了直接深刻的感悟。
2006年，参加中国中央电视台举办的挑战主持人大赛，从11000多名选手获得第一名， 从而进入中央电视台并担任《欢乐中国行》主持人 。
2008年4月1日，张蕾主持文山壮族苗族自治州成立50周年活动；4月30日，张蕾主持庆祝杭州湾跨海大桥通车晚会；8月，张蕾参与主持北京奥运会倒计时；12月，中央电视台综艺频道特别节目《综艺盛典》上张蕾与主持人朱军合唱奥运歌曲《我和你》，其中张蕾以全英文演唱了歌曲原唱莎拉布莱曼的唱词；年末，张蕾受邀回家乡山西担任山西卫视春晚主持；2008年，张蕾跟随《欢乐中国行》剧组到访文山、大丰港、怀化、漯河、海盐、古县、旅顺口、星子、滕州、壮乡、扬州、江都等地。
2013年1月1日，与朱军、季小军、董卿共同主持央视跨年晚会 。
2019年8月7日，主持中央广播电视总台七夕特别节目《天下有情人》。 10月，与李思思、任鲁豫、张泽群共同主持中央广播电视总台“心连心”艺术团赴北京大兴国际机场慰问演出 。
2020年2月9日，与康辉、朱广权、尼格买提、任鲁豫、李思思等央视主播演唱《你安好，我无恙》 ；4月4日，与任鲁豫、马跃、尼格买提、李思思共同主持央视综艺频道清明节主题晚会《战“疫”正清明》 ；6月25日，其与任鲁豫、蓝羽共同主持的端午节特别节目《端午道安康》在中央广播电视总台央视综艺频道开播 ；8月25日，与任鲁豫、李思思、杨帆共同主持央视综艺频道推出的七夕节特别节目《天下有情人·此夕最相思》 。9月20日，张蕾主持的节目《大幕开启》开播 。9月30日，与康辉、尼格买提、刘涛、姚轶滨、白影主持2020央视国庆晚会《“中国梦·祖国颂”——2020国庆特别节目》 。11月25日，参与录制青年生活分享节目《你好生活第二季》
2021年8月，参加央视频综艺《央young之夏》，加入“Sunny姐妹团”战队 。
2014年3月20日，中央电视台综艺频道《综艺盛典》栏目在微博上发布消息称：曾主持《欢乐中国行》、《欢乐英雄》的央视女主持人张蕾，婚后回归央视，再任《综艺盛典》主持。
毕业于中国传媒大学播音与主持专业的张蕾，容貌端庄秀丽，主持风格亲切大方，思维清晰敏捷。然而大学毕业后张蕾在一档警务播报节目（《中国警务报道》）当中担任新闻主播，四年的警务播报工作养成了张蕾认真、严肃、稳重的风格，然而认真的态度是张蕾面对困难的法宝，一次次的对自己的总结，一次次细致准备，她对自己没有一丝一毫的放松。回顾在挑战舞台上的比赛经历张蕾说在中央戏剧学院为期一周的表演培训给了她重新认识自己的机会，她突然发现有很多从前自己认为无法做到的事情并不是自己完成不了的，有一种醍醐灌顶的感觉。（中央电视台官方评价）
其简洁大方的主持风格和甜美可人的外表被誉为“央视新锐女主播第一人”。在“中国警务报道”栏目中，张蕾一干就是四年。在各种严肃、冷酷的新闻事件面前，这位美女渐渐形成了自己认真、严肃、稳重的主持风格，端庄而冷静，知性而沉着。
