生于四川达县（今达州市达川区），卒于北京。1925年参加学生运动和农民运动，1926年加入中国共产主义青年团，1928年转入中国共产党，1929年参加红军。历任重要军职，在革命战争中参加和指挥过许多重要战役。中华人民共和国成立后，1954年任中国人民解放军副总参谋长，1960年后历任国防科学技术工业委员会副主任、主任，国务院国防工业办公室副主任，国家科学技术委员会第一副主任，中央军委科学技术装备委员会主任。1980年后任国务院副总理、中共中央军委副秘书长、国务委员兼国防部长、中华人民共和国军事委员会委员。张爱萍参与创建中国国防科学技术事业，主持战略核武器、常规武器和运载火箭、应用卫星等的研制、试验与生产工作。1964年作为核武器试验指挥部总指挥，组织领导首次核试验获得成功。1975年后领导和组织多种战略和战术武器、运载火箭、返回型科学探测和技术试验卫星、通信卫星的研制与试验工作，为国防现代化建设作出了重要贡献。1988年7月被授予一级红星功勋荣誉章。