辽宁黑山人。1932年就学于北平艺术专科学校国画系。1933年开始漫画创作。1938年赴延安，任教于鲁迅艺术文学院美术系。1946年后任东北画报社总编辑，和朱丹等发起东北解放区的年画运动，作品《在毛泽东的旗帜下前进》为苏联东方博物馆收藏。1949年初，负责开国大典和政协会议的美术设计工作，领导设计制作了国徽和新中国第一批纪念邮票，此后任中央美术学院教授兼实用美术系主任。1954年和李可染、罗铭开始中国水墨画写生，并举办联展。1956年赴法国考察。1957年任中央工艺美术学院第一副院长，1958年组建壁画工作室。1959年赴意大利主持中国近百年国画展。1980年任中央工艺美院院长，现离休。中国文联委员，中国美术家协会常务理事，美协全国壁画工作委员会主任委员，中国工艺美术家协会副理事长，黄宾虹研究会会长，《1949—1989中国美术年鉴》顾问。曾负责设计动画片《哪咤闹海》，为首都机场创作巨幅壁画《哪咤闹海》。焦墨国画作品有《巨木赞》、《蜀江碧》等。1979年在北京举办个人作品展，1980年在香港举办画展。出版有《张仃水墨山水写生》、《张仃焦墨山水》、《张仃画集》、《张仃漫画》等。