生平
1941年出生于台湾南投县埔里镇。
1956年毕业于埔里中学初中部，后投考玉峰公司，在一千多位报名的少女中，以最高分数录取。
1957年参加玉峰制片厂演员训练班。
1959年获老板兼导演林抟秋赏识，主演台语片《叹烟花》上下集（林抟秋编导）、《阿三哥出马》（赖耀培编剧、林抟秋导演）、《错恋》（林抟秋编导）及一部未完成的《桃花夜渡》。
1960年玉峰公司结束后，到国华广告公司担任电台广播员并充任日历女郎。
1962年主演国语片《吴凤》，以片中美丽动人的山地少女形象，首次引起影坛注目。
1963年应香港电懋公司之邀赴港主演《谍海四壮士》（唐煌、汪榴照合导）、《西太后与珍妃》（易文执导）。
1964年再赴港主演《生死关头》（易文执导），返台后演《风尘三侠》与《雷堡风云》（ 李嘉执导）。同年底应日本东宝公司之邀赴日主演《香港白蔷薇》、《曼谷之夜》两片，在亚洲影展中获最有前途的新星。
张美瑶回国后参加了《桥》（张曾泽执导）的拍摄，因而与柯俊雄相识相恋。
1970年声誉正隆时与演员柯俊雄结婚，婚后续拍完《再见阿郎》一片后息影，只在1978年客串演出过《黄埔军魂》一片。
2002年复出，接演公视戏剧《后山日先照》之先生娘一角。
2003年演出公视文学大戏《赴宴》。
2012年4月1日，张美瑶已于台北过世，其家人于4月11日在台北举行家祭。
影视作品
电影
1959年《错恋》、《阿三哥出马》、《叹烟花》；
1962年《吴凤》 ；
1963年《谍海四壮士》 Four Brave Ones ；
1964年《西太后与珍妃》 The Imperial Lady、《生死关头》 The Crisis 、《敌后壮士血》 The Blood of Post-War Heroes ；
1965年《雷堡风云》 An Unseen Trigger-Man ；
1966年《桥》 ；
1967年《壮志淩云》、《梨山春晓》、《香港白蔷薇》 The White Rose of Hong Kong ；
1968年《落花时节》 Fallen Petals 、《黑沙村大决斗》 Duel at Black Dunes、《大游侠》 A Sword for a Killer ；
1969年《情人的眼泪》 Melody of Love ；
1970年《喜怒哀乐》 Four Moods、《再见阿郎》 Goodbye Darling；
1971年《五对佳偶》 Five Plus Five、《往事只能回味》 When We Were Young、《母与女》 Life with Mother ；
1978年《黄埔军魂》 A Teacher of Great Soldiers；
2009年 《停车》；
电视剧
2002年《后山日先照》 饰周雨绸 ；
2003年《家》、《再见阿郎》饰刘美枝/刘桂香 ；
2004年《赴宴》；
2005年《再见忠贞二村》、《旧情绵绵》、《明月照红尘》 ；
2006年《欢喜有缘后山土地公》 ；
2007年《牵手天涯》 ；
2008年《爱，有你来作伴》、《幸福捕手》、《阿天与他的朋友大才》。
个人荣誉
1970年荣获亚太影展最有前途新星 ；
2002年入围金钟奖戏剧类最佳女主角《后山日先照》；
2003年入围金钟奖戏剧类最佳女主角《家》；
2004年入围金钟奖戏剧类最佳女配角《赴宴》；
2007年入围金钟奖戏剧类最佳女配角《后山土地公》；
2008年荣获金马奖骑士勋章。
