张云川出生于浙江东阳，1964年至1970年在哈尔滨军事工程学院舰艇内燃机专业学习。1973年加入中国共产党。
1970年后的十五年，张云川在第六机械工业部六二一四厂工作，相继任技术员、副科长、科长、厂生产指挥长等。
1985年至1995年，张云川相继任中共江西省九江市委常委、九江市副市长，中共江西省赣州地委副书记、赣州地区行署专员、江西省省长助理、省委常委、副省长等。
张云川1995年4月后相继任新疆维吾尔自治区政府副主席、自治区党委常委、党委副书记、中共湖南省委副书记等。
