张纯之父
张放被
刘骜宠爱。张纯父死之后，建平元年（前6年）年幼继承列侯（富平侯）爵位，同时继承超过一万户的领地。
刘欣、
刘衎时，张纯为侍中。
王莽篡汉建新朝，张纯失去高位。
始建国四年（12年），改为张乡侯。
刘秀建武初年，张纯归顺光武帝刘秀，刘秀复其爵土。建武五年（29年），任太中大夫，率
颍川突骑安集
荆州市、
徐州市、
扬州市，监督物资输送，监察诸将军营。后率兵屯田
南阳市，任五官
中郎将。有关部门上奏“列侯除了宗室以外，不宜恢复以前的领地”。光武帝说“张纯宿卫十数年，不宜废位。张纯改封武始侯，食邑富平侯国的一半”。张纯明晓汉朝的制度故事。光武帝初期，制度部分欠缺很多，每当议论有疑议，就征求张纯的意见，确定制度。光武帝尊重他，让他兼任虎贲中郎将，一日多次会面。张纯整理
聂氏宗祠制度，
建武十九年（43年），和太仆
朱浮一起确定宗庙制度。
刘秀以宣、元、成、哀、平
五方上帝四世代今亲庙，舂陵四世立皇考庙。翌年，张纯取代朱浮任太仆。建武二十三年（47年），代
杜林为
司空。张纯学习
曹参的故事，无为而治。部下都任用一些有名的儒者。次年，开凿阳渠，引
南洛河之水便利水运，百姓得利。建武二十六年（50年），光武帝下诏定禘、祫制度，张纯确定后上奏。建武二十七年（51年）五月，改大司空为司空。建武三十年（54年），张纯上奏请求皇帝封禅。光武帝在
建武中元元年（56年）巡狩东方，封禅
泰山。张纯作为
御史大夫参加封禅。三月，张纯病故，谥节侯。
张纯为人严谨，明晓汉朝的制度，有
张安世的遗风。武始侯从张纯之后，
张奋、张甫、张吉相承而绝。自
刘弗陵封张安世，经张延寿、张勃、张临、
张放、张纯、张奋、张甫，至张吉，传国八世，经历篡乱，二百年间未谴黜，汉朝封爵者没有比得上的。