字景峰，清初人，家居韩城。康熙十七年(1678)中举，二十一年(1682)为进士，后点翰林，授编修。二十八年(1689)以侍读主江南乡试。四十一年(1702)又以内阁学士督江南学政。四十四年(1705)，康熙南巡，赐御书、冠服。翌年，迁吏部侍郎，充经筵讲官。
    康熙四十八年(1709)，任刑部尚书。步军统领托合齐将盗仓米犯张三等人押送刑部，尚书齐世武（满族人）拟处张三等人斩刑，而廷枢拟处充军。齐、托合谋，密奏于康熙帝，以“偏执好胜”罪罢廷枢职。后康熙发觉托、齐狼狈为奸，杀托合齐，将齐世武发边，又任张廷枢为工部尚书，翌年再调刑部。
    康熙五十六年(1717)，河南宜阳知县张育徽、阌乡知县白澄横征暴敛，激起民变。巡抚张圣佐，总兵冯君侁无法平息，又不上奏。后清廷派张廷枢等人前往平息。两知县被处绞刑，巡抚、总兵被削职。张廷枢看到河南百姓为给官府运粮而倾家荡产者不少，回京后奏请改民运为粮道购运。
    世宗胤禛为太子时，他的仆从徐采唆使门人打死无辜平民。刑部拟以门人抵罪，而廷枢以为罪在徐采，将其发边。
    雍正元年(1723)，因原任编修陈梦雷侍诚郡王得罪，命发黑龙江充军。时值严冬，张廷枢停止发遣。尚书隆科多弹劾张廷枢徇情放纵，被降五级，遣回原籍。雍正六年(1728)，陕西巡抚西琳又诬告张廷枢受贿，居乡不法。张廷枢被捕，死于赴京途中。乾隆时，其冤案始得昭雪，追谥文端。
    张廷枢著有《崇素堂讲稿》，韩城文庙“尊经阁”木刻横匾为其手书。