张茂昭，原名张升云，字丰明，奚族乙失活部人，唐朝中期将领、藩镇，义武节度使张孝忠之子。早年为父效力，官加检校工部尚书，张孝忠去世后，他获朝廷承认，接管义武军，封延德郡王，两年后，进位义武节度使。张茂昭忠于朝廷，在唐德宗、唐宪宗在位时两次入朝觐见，颇受宠遇，累加同平章事、太子太保等衔。奉命讨伐叛乱的成德军节度使王承宗，于木刀沟大破成德军，因功加检校太尉兼太子太傅。其后，张茂昭举家入朝，打破了安史之乱以来河朔藩镇父死子继、断绝朝贡的局面，被授为河中节度使，旋即再度入朝。张茂昭病逝，年五十，册赠太师，谥号“献武”。
张茂昭，少年时性格沈毅，颇通诗书，唐德宗时，张升云在其父义武节度使张孝忠麾下效力。在“奉天之难”期间，张升云随河东节度使马燧攻涿州、莫州，神策军行营招讨使李晟则率兵至易州、定州，企图断绝叛乱的幽州节度使朱滔的援救。张升云与李晟围攻朱滔所任命的易州刺史郑景济于清苑，数月无法攻克。朱滔亲率步骑一万五千人援救清苑，大败李晟军，迫使其退保易州，张升云则逃奔满城，后以军功升为检校工部尚书。
张孝忠去世，德宗任命邕王李谅为名义上的义武节度使，而授张升云为定州刺史、左金吾卫大将军、义武节度观察留后，封延德郡王，成为实际上的继承者。德宗赐张升云名茂昭，其后被加授检校仆射、司空等职。张茂昭之弟张升璘，素来厌恶成德节度使王武俊的为人，曾在座上辱骂他。王武俊大怒，出兵袭击义武军辖下的义丰、安喜、无极等县，掠走万馀人，张茂昭率兵环城固守，派使者恳切致歉，王武俊才算罢休。
张茂昭入朝，在德宗面前叙述河北各藩镇的状况及西北边事，以示忠于朝廷，德宗大为喜欢，说：“遗憾见到你太晚了！”特别赐宴于麟德殿，又赐他良马、甲第以及丰厚的器币，并将太子李诵之女晋康公主许配于其三子张克礼。德宗正将重用张茂昭，不幸于次年驾崩，张茂昭入太极殿哭吊，每至朝时、晡时祭奠之时，都悲恸至极，朝臣都赞许他的忠贞诚恳。
唐顺宗继位后，张茂昭进位同中书门下平章事、检校司徒，奉旨回镇赴任。顺宗赐女乐二人，张茂昭上次上疏推辞，等到宦官奉命载女乐至其宅第时，张茂昭又表示：“天子的女乐，不是臣下应该见的。当年汾阳（郭子仪）、咸宁（浑瑊）、西平（李晟）、北平（马燧）都立下大功，自然应该接受这样的赏赐。现在下臣我为述职而入朝，怎能受此厚赏？以后还有立功之臣，陛下用什么来奖赏他们？”顺宗闻讯后，对他深加礼遇，最终同意所请，顺宗又赐张茂昭安仁里的宅第一所，他也坚决推辞。
张茂昭五次请求入朝觐见，最终获唐宪宗允准，张茂昭抵达京师长安，停留数月后，宪宗命他回到镇所。张茂昭请求在朝任闲散官职，宪宗不允，并加张茂昭为太子太保，再次命他回镇。
宪宗命河东、河中、振武、义武诸镇为恒州北道招讨，合军讨伐叛乱的成德节度使王承宗，张茂昭奉命后善治廪厩，设置烽火亭，整修道路，以待诸军。时值元宵佳节，四镇官军会师于定州，全都由义武负责招待，义武的军吏认为这些是外军，请求禁止张灯，张茂昭说：“河东、河中、振武三镇的兵马都是官军，怎么能够称作外来的军队呢！”命令点起灯来，不禁止人们夜行，不关闭坊里的大门，一连三晚，都像平时一样，也没有人胆敢大声喧闹。但讨伐军进展缓慢，张茂昭与河东节度使范希朝进兵至新市镇后，便未能前进。
王承宗因义武是讨伐军主力，特率精骑二万来犯，越过木刀沟，与官军展开大战。张茂昭亲自披甲上阵，以其子张克让、族子张克俭、外甥陈楚为先锋，与诸军分左、右两翼力战。当时，矢如雨下，河东大将李光颜、李光进、朱邪执宜等也率兵死战，大败叛军，斩首万级，王承宗仅以身免，史称“累献戎捷，几覆承宗”。朝廷因要全力讨伐淮西节度使吴元济，因此决定放弃成德，下诏赦免王承宗，张茂昭因功被加封为检校太尉兼太子太傅。
自安史之乱以来，河朔藩镇割据，断绝朝贡、父死子继，只有张茂昭请求举家入朝，河北各藩镇交相派使者前来劝阻，张茂昭都不肯听从。宪宗本不允，在他四次上表请求后，才命左庶子任迪简为行军司马，前往代替张茂昭。张茂昭将易州、定州的帐簿文书和锁头钥匙悉数交给了任迪简，打发他的妻子儿女率先上路，还说：“我让你们先离开，是不想让自己的子孙后代沾染上污浊的习俗，这样我就无憾了。”张茂昭行至晋州，又被任命为检校太尉兼中书令、河中尹，充任河中、晋、绛、慈、隰节度使，随行的将校也都被授予官职。
张茂昭自河中入朝，按旧例逢双之日皇帝不坐朝，宪宗为宠待张茂昭，在当日特别开延英殿召见他，问对许久才作罢。又上表请求将祖父和父亲的骸骨迁移到京兆府安葬，自此便未再回到镇所。
张茂昭头生毒疮，病逝于京师长安务本里的家中，享年五十岁，宪宗为他辍朝五日，册赠太师，赐赙绢三千匹、布一千端、米粟三千硕，由朝廷承担丧葬费用，并命京兆尹负责监护丧事，赐谥“献武”，葬于京兆万年县的少陵原。张茂昭死后，宪宗感念其忠诚，将他的兄弟子侄都授予官职，并下诏每年赐其家绢两千匹，春、秋两季分别发给。