2003年，张梦雪进入济南市体校射击队进行训练，2006年被招入山东省队。2009年，张梦雪参加国家队青少年集训。同年12月，她获得第三届
亚洲气枪锦标赛女子10米气手枪青年组个人铜牌和团体冠军。2015年4月，在射击世界杯
韩国站女子10米气手枪比赛中，张梦雪夺得银牌并获得里约奥运会的参赛资格。2016年8月7日，在
里约热内卢奥运会女子10米气手枪决赛中，张梦雪以总环数199.4环夺冠并打破奥运会纪录，这是里约奥运会中国代表团的第一枚
金牌。同年，张梦雪还在射击亚锦赛上获得女子
10米气手枪金牌。2019年，张梦雪获得全国射击个人锦标赛女子10米气手枪金牌。2020年，张梦雪夺得全国射击冠军赛女子10米气手枪冠军。2021年9月，张梦雪帮助山东队获得
中华人民共和国第十四届运动会10米气手枪混合团体
金牌。
1991年2月6日，张梦雪出生于
山东省济南市。张梦雪小学就读于
济南市纬二路小学。2003年，张梦雪进入济南市体校射击队进行训练，师从王红丽教练。在济南市体校仅仅训练了两年，张梦雪就被山东省队看中。2006年，
山东省运会结束后，张梦雪被招入山东省队集训。
2009年，张梦雪参加国家队青少年集训。同年12月，第三届
亚洲气枪锦标赛在
卡塔尔进行，在女子
10米气手枪青年组决赛中，张梦雪获得铜牌，该届赛事她还与队友获得10米气手枪女子团体冠军。随后6年，张梦雪没再在国际赛场上登过场。
2014年底，张梦雪通过选拔进入国家队。2015年，已经25岁的张梦雪开始重返国际赛场。4月，在射击世界杯
韩国站女子10米气手枪比赛中，张梦雪以197.7环获得银牌，并获得一张里约奥运会的入场券。世界杯
慕尼黑分站赛，张梦雪以179.4环的成绩获得女子10米气手枪季军。在世界杯加巴拉分站赛，张梦雪在
预赛里仅仅打出383环，最终排名第10无缘决赛。年底在慕尼黑举行的世界杯总决赛，张梦雪以137.6环的成绩获得了女子
10米气手枪第五名。
2016年，张梦雪参加国际比赛的机会渐渐增多。在射击世界杯曼谷分站赛上，张梦雪获得女子10米气手枪季军以及女子
25米运动手枪第8名；射击世界杯慕尼黑分站赛，张梦雪又以179.4环的成绩获得女子10米气手枪季军；射击世界杯巴库站与
里约热内卢站（暨里约
奥运会测试赛），张梦雪则分别只排名第19和第37。同年的射击亚锦赛在伊朗
德黑兰进行，张梦雪获得女子10米气手枪
金牌。2016年8月7日，在里约
奥运会女子10米气手枪资格赛上，张梦雪名列第7晋级决赛。决赛中，张梦雪以总环数199.4环夺冠，用打破奥运会纪录的方式夺得里约奥运会中国代表团第一枚金牌。8月30日，
中华全国总工会授予张梦雪
全国五一劳动奖章。同年在
博洛尼亚进行的射击世界杯总决赛上，张梦雪获得一枚女子10米
气手枪铜牌。12月15日下午，2016体坛风云人物
提名奖揭晓仪式在北京举行，张梦雪获得最佳女运动员的提名。
2017年，在国际射联世界杯新德里站，张梦雪以237.8环的成绩夺得女子10米
气手枪项目银牌。8月30日，第十三届
中华人民共和国第十三届运动会射击比赛在天津团泊体育中心射击馆进行，张梦雪在女子
25米运动手枪资格赛中以585环的成绩获得第二。决赛中，张梦雪排名第六。同年在国际射联世界杯决赛上，张梦雪以218.7环获得女子10米
气手枪铜牌。
2019年6月，全国射击个人锦标赛(手枪项目)在
福建省莆田市体育训练基地射击馆举行，在女子10米气手枪项目的比赛中，张梦雪夺得
金牌。2020年9月，在全国射击冠军赛（手枪项目）女子
10米气手枪比赛中，张梦雪以241.9环的成绩夺得冠军。2021年9月，张梦雪帮助山东队获得
中华人民共和国第十四届运动会10米气手枪混合团体
金牌。
2016年11月3日，张梦雪在
济南市图书馆报告厅分享自己的青春故事，全方位立体化展现了她的成长之路。
2017年1月4日，张梦雪在家人的陪同下，来到
济南市儿童福利院，参加共青团
槐荫区委“青年之声”送温暖系列活动。活动现场，张梦雪还与孩子们一起做趣味体育运动，在带给他们快乐的同时，她也呼吁更多人投身公益事业，关注特殊青少年群体的健康成长。
张梦雪是世界排名第五的选手，但她的对手中，没有一个人的稳定性能和她匹敌。她一旦取得领先优势，就再也没有让第一名的位置旁落过。——
英国广播公司她（张梦雪）非常开朗，平时训练也很刻苦。第一次参加奥运会，她的思想负担小一些，打得更单纯一些。——时任
中国国家射击队教练
王义夫