張子棟出生于鞍山市，幼年在鞍山西長甸小學(xué)、第三十七中學(xué)學(xué)習(xí)。畢業(yè)之后，張子棟通過鞍山一所藝校考入了中央戲劇學(xué)院。
2010年初，與張一鳴、崔志佳、喬杉、修睿組愛笑兄弟，并共同在遼寧衛(wèi)視播出的綜藝節(jié)目《誰是主角之愛笑會(huì)議室》中擔(dān)任表演嘉賓。同年，主演第一部電影《決戰(zhàn)剎馬鎮(zhèn)》，飾演頭扎小辮、身穿紅色緊身褲的偷雞一角。
2011年，張子棟正在因節(jié)目而人氣增加時(shí)，卻選擇退出了《愛笑會(huì)議室》，而他表示退出原因是與公司安排有關(guān)。
2012年，張子棟開始進(jìn)軍大銀幕，一年接拍了多部電影作品。其中，先與喬任梁、吳鎮(zhèn)宇搭檔主演喜劇電影《請(qǐng)叫我英雄》；又與劉詩詩、胡夏合作主演愛情電影《傷心童話》。
2013年，參演由導(dǎo)演黃雷執(zhí)導(dǎo)的喜劇電影《憤怒的小孩》，與音樂人馬上又扮演的笨賊二人組并承擔(dān)起全片過半的笑料。同年，與柳巖、王寧、馬麗聯(lián)袂主演網(wǎng)絡(luò)喜劇《香瓜七兄弟》。
2014年，與沈騰、王琦、趙丹聯(lián)袂主演喜劇《人見人愛》，飾演閆究森。同年，還主演都市勵(lì)志系列劇《圓夢(mèng)》，用無厘頭爆笑的表演方式飾演了一名為夢(mèng)想而奔走的小導(dǎo)演邱偉。
2015年，與徐超聯(lián)合執(zhí)導(dǎo)并主演網(wǎng)絡(luò)喜劇《發(fā)明大師》，飾演工程師兼發(fā)明家李居里。