张梦圆从2003年开始训练射击，2014年进入国家队。在2014年的
2014年仁川亚运会中，张梦圆成为射击女子
10米气手枪赛个人、团体双冠王。2015年10月7日，张梦圆在
第六届世界军人运动会上取得了女子25米手枪慢加速团体赛季军。2016年2月1日，张梦圆被体育总局授予运动健将称号。2019年10月21日，在
第七届世界军人运动会女子手枪25米速射团体比赛中，张梦圆所在的中国队获得冠军。
张梦圆从2003年开始训练射击，12岁进入
唐山市射击航模运动业余体校练习射击，是唐山市射击教练高秀娟的弟子。16岁进入八一射击队，2014年进入国家队。
2011年，唐山选手张梦圆在第七届城运会射击比赛女子
10米气手枪决赛中，以485环的总成绩获得铜牌。
2014年9月20日上午，在
2014年仁川亚运会射击女子10米气手枪团体决赛中，张梦圆所在的中国女队以1146环的总成绩获得冠军，实现自2002年釜山亚运会以来的亚运首金“四连冠”。同天，在亚运会射击女子10米气手枪个人决赛中，张梦圆以202.2环夺得
金牌，张梦圆成为个人、团体双冠王。这也是她第一次在世界大赛中拿到金牌。
2015年10月7日，张梦圆所在的中国军团在第六届世界军人运动会上取得了女子25米手枪慢加速团体赛第三名的成绩。2016年2月1日，张梦圆被体育总局授予运动健将称号。2019年10月21日，在第七届世界军人运动会女子手枪25米速射团体比赛中，由张梦圆与
熊亚瑄、
林月美组成的中国队以总成绩1742环获得冠军。