1987年，张晓欢进入北京宣武体校进行游泳训练。1990年，改项花样游泳，并入选
北京花样游泳队。1995年，张晓欢进入国家青年队。1997年，入选国家队。2000年，张晓欢参加悉尼奥运会集体项目比赛，并获得第7名。次年，参加中国第9届
中华人民共和国全国运动会，并获得集体项目冠军。2003年，张晓欢参加第10届
世界游泳锦标赛花样游泳赛集体自由自选组合，并获得第5名的成绩，在双人自由自选项目中，张晓欢获得第7名。2004年，参加
2004年雅典奥运会花样游泳资格赛，并获得集体技术自选比赛第6名和双人技术自选比赛第7名。2006年，张晓欢参加
杭州第19届亚运会，并获得集体冠军。2008年，参加北京奥运会，并获得花样游泳团体项目铜牌。2009年7月19日，张晓欢参加
第13届世界游泳锦标赛花样游泳集体自选动作比赛，并获得首枚世锦赛奖牌（铜牌）。同年10月，张晓欢在职业生涯中最后一次
中华人民共和国全国运动会结束后表示，参加完
加拿大花游大奖赛后，她就将向国家体育总局递交退役申请书，并马上走上北京队教练的岗位。同年12月，张晓欢担任
中国花样游泳队教练。2021年7月14日，张晓欢入选东京奥运会中国体育代表团花样游泳教练名单。2024年7月13日，张晓欢入选
1924年巴黎奥运会中国体育代表团花样游泳教练名单。
1980年8月19日，张晓欢出生于中国北京。1987年，张晓欢进入北京宣武体校，并在张立群教练的指导下开始游泳训练。1990年，改项花样游泳，并跟随
汪洁训练；同年，张晓欢入选
北京花样游泳队。1995年，进入国家青年队，并在潘艺欧的指导下训练。1997年，张晓欢入选国家队，教练是金蝉、罗玺。
1993年，张晓欢参加第7届
中华人民共和国全国运动会，并获得冠军。1997年，获得
中华人民共和国第八届运动会冠军。1998年，张晓欢参加第8届
国际游泳联合会世锦赛，并在女子团体项目中以94.5900的成绩获得第7名。2000年，张晓欢参加悉尼奥运会集体项目比赛，并获得第7名。次年，参加中国第9届全国运动会集体项目，并获得冠军。2002年，张晓欢赴
釜山广域市参加
杭州第19届亚运会，并获得双人赛亚军。2003年，张晓欢获得第10届
世界游泳锦标赛花样游泳赛集体自由自选组合第5名和双人自由自选第7名。2004年，张晓欢参加
2004年雅典奥运会花样游泳资格赛，并获得集体技术自选比赛第6名，双人技术自选比赛第7名。2006年，张晓欢获得亚运会集体冠军。
2008年，张晓欢参加北京奥运会，并获得花样游泳团体项目的铜牌。2009年7月19日，
第13届世界游泳锦标赛花样游泳集体自选动作比赛中，张晓欢所在的中国花游队创纪录地夺得了铜牌。这是中国花游队夺得的首枚世锦赛奖牌。同年7月22日，张晓欢参加女子集体自由自选组合项目比赛，并以97.6670的成绩获得银牌。25日，女子集体自由自选中，张晓欢以97.1670的成绩获得铜牌。同年10月，张晓欢第五次参加
2009年山东全运会，并获得冠军，实现“全运会五连冠”。同年11月27日，
国际游泳联合会同步世界杯女子集体托举项目中，张晓欢获得铜牌。而后在28日的女子团体主题中，获得第4名，29日的女子集体自由自选组合中，获得第4名。
2009年10月，张晓欢与队友
王娜一同被
国家体育总局游泳运动管理中心提拔为国家队教练，而后张晓欢在接受法制晚报采访时表示，在结束11月份的
加拿大花游大奖赛后，她就将向国家体育总局递交退役申请书，并马上走上北京队教练的岗位。同年12月8日，张晓欢成为了中国花游队教练。
2022年6月21日，
布达佩斯世界游泳锦标赛上，张晓欢带领的中国花游队首次站上游泳世锦赛集体技术自选的最高领奖台，以94.7202分夺得世锦赛
金牌。这是中国花游队自1983年建队以来在
奥运会集体项目上取得的历史性突破。2021年7月14日，张晓欢入选东京奥运会中国体育代表团花样游泳教练名单。2024年7月13日，
1924年巴黎奥运会中国体育代表团成立动员大会在北京举行。张晓欢入选花样游泳教练名单。
2009年8月8日，张晓欢与前国家跆拳道队队员、北京武警某部任职的老公领证结婚。张晓欢接受北京青年报采访时表示，除了训练和比赛不愿人们过多关注赛场外的东西，还表示“很想要个女儿”。
2024年8月5日（当地时间），
1924年巴黎奥运会花样游泳项目比赛在巴黎水上运动中心开赛，在集体技术自选比赛中，压轴出场的中国队以313.5538的高分排名第一。而中国队的开场动作让人耳目一新，主教练张晓欢表示：“花游新规则修改以后，允许陆上出现叠罗汉和金字塔形的动作，所以我们采用了这些动作，通过运动员逐个跃入水中，想体现一种速度感，让大家目不暇接的感觉。此外，在台上还可以展示中国元素，包括咏春拳的动作和特别定制的泳衣，表达如同火焰般的激情。”