1925年，张采芹毕业于上海美术专门学校国画系，先后在成都树德中学、石室中学、四川美专、南虹艺专、成都高师、四川大学等校从事美术教学50余年。张采芹擅长画花卉，尤擅画竹。其画的竹子，老干新枝，或疏或密，亦刚亦柔，富于变化又和谐统一，深得国内外画界的赞誉。张采芹曾出版《采芹画集》《采芹近墨》《国画浅说》等众多著作。

抗日战争时期，张采芹发起创建“四川美术协会”，任常务理事兼总务，其间接纳了大批内迁的沦陷区画家。上世纪三十年代起，张采芹与张大千、张善子被画界誉为“蜀中三张”。

新中国成立后，他将自己珍藏的陈老莲、齐白石、徐悲鸿、张大千、黄君壁等艺术大师的大量作品移交国家。1954年，曾携带自作的“墨竹”作品赴日本展览。1979年，国家领导人出访英国，曾携其“墨竹图”赠予英国女王，该画至今仍珍藏于英国皇家博物馆。1981年9月，他面赠瑞典国王卡尔十六世古斯塔夫钦点索要的国画《紫藤双燕图》，国王赞其为“世界上伟大的画家”。中国美术馆也藏有其部分作品。

张采芹生前曾是中国美术家协会、美协四川分会会员和理事，担任四川省文史研究馆研究员、成都画院专业画师、成都科技大学名誉教授等职。