张淮深（831年—890年），唐朝末年沙州归义军节度使，张议潮哥哥张议潭的儿子。

咸通八年（867年），张议潮入朝，官授司徒，留下侄子张淮深处理归义军军务。在任期间，张淮深多次击败甘州回鹘。干符三年（876年），高昌回鹘攻陷了张淮深所领的伊州区（今哈密市），张淮深的势力衰落。大顺元年（890年）二月廿二，张淮深去世。

关于张淮深的去世，学术界有多种说法。向达在《补唐书张议潮传补正》中，根据《张淮深墓志铭》，认为张议潮的女婿索勋在大顺元年作乱，杀死了张淮深及其兄弟，随后自立为节度使。孙修身在1982年所撰的《张淮深之死再议》中提出，张淮深的死因可能是派河西兵追随田令孜、朱玫、李昌符，导致李儇出逃凤翔府，立李煴，最终被杨复恭把持的唐廷赐死或被李茂贞发兵杀死。此外，还有学者认为张淮深的死是由于沙州归义军内部以张文彻为首的反对派杀死张淮深及其一家，企图夺权。张淮鼎杀死张淮深，自立归义军节度使的说法也存在。