生平
1941年出生于台灣南投縣埔裡鎮。
1956年畢業于埔裡中學初中部，後投考玉峰公司，在一千多位報名的少女中，以最高分數錄取。
1957年參加玉峰制片廠演員訓練班。
1959年獲老闆兼導演林抟秋賞識，主演台語片《歎煙花》上下集（林抟秋編導）、《阿三哥出馬》（賴耀培編劇、林抟秋導演）、《錯戀》（林抟秋編導）及一部未完成的《桃花夜渡》。
1960年玉峰公司結束後，到國華廣告公司擔任電台廣播員并充任日曆女郎。
1962年主演國語片《吳鳳》，以片中美麗動人的山地少女形象，首次引起影壇注目。
1963年應香港電懋公司之邀赴港主演《諜海四壯士》（唐煌、汪榴照合導）、《西太後與珍妃》（易文執導）。
1964年再赴港主演《生死關頭》（易文執導），返台後演《風塵三俠》與《雷堡風雲》（ 李嘉執導）。同年底應日本東寶公司之邀赴日主演《香港白薔薇》、《曼谷之夜》兩片，在亞洲影展中獲最有前途的新星。
張美瑤回國後參加了《橋》（張曾澤執導）的拍攝，因而與柯俊雄相識相戀。
1970年聲譽正隆時與演員柯俊雄結婚，婚後續拍完《再見阿郎》一片後息影，隻在1978年客串演出過《黃埔軍魂》一片。
2002年複出，接演公視戲劇《後山日先照》之先生娘一角。
2003年演出公視文學大戲《赴宴》。
2012年4月1日，張美瑤已于台北過世，其家人于4月11日在台北舉行家祭。
影視作品
電影
1959年《錯戀》、《阿三哥出馬》、《歎煙花》；
1962年《吳鳳》 ；
1963年《諜海四壯士》 Four Brave Ones ；
1964年《西太後與珍妃》 The Imperial Lady、《生死關頭》 The Crisis 、《敵後壯士血》 The Blood of Post-War Heroes ；
1965年《雷堡風雲》 An Unseen Trigger-Man ；
1966年《橋》 ；
1967年《壯志淩雲》、《梨山春曉》、《香港白薔薇》 The White Rose of Hong Kong ；
1968年《落花時節》 Fallen Petals 、《黑沙村大決鬥》 Duel at Black Dunes、《大遊俠》 A Sword for a Killer ；
1969年《情人的眼淚》 Melody of Love ；
1970年《喜怒哀樂》 Four Moods、《再見阿郎》 Goodbye Darling；
1971年《五對佳偶》 Five Plus Five、《往事隻能回味》 When We Were Young、《母與女》 Life with Mother ；
1978年《黃埔軍魂》 A Teacher of Great Soldiers；
2009年 《停車》；
電視劇
2002年《後山日先照》 飾周雨綢 ；
2003年《家》、《再見阿郎》飾劉美枝/劉桂香 ；
2004年《赴宴》；
2005年《再見忠貞二村》、《舊情綿綿》、《明月照紅塵》 ；
2006年《歡喜有緣後山土地公》 ；
2007年《牽手天涯》 ；
2008年《愛，有你來作伴》、《幸福捕手》、《阿天與他的朋友大才》。
個人榮譽
1970年榮獲亞太影展最有前途新星 ；
2002年入圍金鐘獎戲劇類最佳女主角《後山日先照》；
2003年入圍金鐘獎戲劇類最佳女主角《家》；
2004年入圍金鐘獎戲劇類最佳女配角《赴宴》；
2007年入圍金鐘獎戲劇類最佳女配角《後山土地公》；
2008年榮獲金馬獎騎士勳章。
