生平
五代时期
张廷翰是泽州陵川人，《宋史》本传开篇即称其“澤州陵川人”。他最初是后汉高祖刘知远身边的亲校（亲兵军官）。刘知远进入汴京建立后汉后，张廷翰补为内殿直，升任东西班军使。
后周建立之初，他改任护圣指挥使。后随周世宗征伐淮南（史称“平淮甸”），因功升任铁骑右第二军都虞候。显德末年，改任殿前散都头都虞候。
入宋以后
北宋建立后，张廷翰暂任铁骑左第二军都校，兼领开州刺史（两部《陵川县志》均作“铁骑右第二军”，与《宋史》不同）。他随军平定扬州，又因功升任控鹤左厢都指挥使、领果州团练使；不久转任龙捷左厢都指挥使、领春州团练使。
据《宋史·皇甫继明传》，张廷翰任刺史期间，曾把以骑射膂力闻名的冀州人皇甫继明收在身边，并推荐给宋太祖。
伐蜀之役
乾德年间宋朝出兵讨伐后蜀，张廷翰被任命为归州路行营马军都指挥使，随刘廷让从归州一路进兵。大军抵达夔州时，刘廷让驻兵于白帝庙西，夔州监军武守谦率部前来迎战，张廷翰领兵迎击，在猪头铺将其击败，并乘胜攻下夔州城。
后蜀平定后，张廷翰被授予侍卫马步军都虞候，遥领彰国军节度使。
去世
开宝二年（969年），张廷翰患病，宋太祖亲自前往探望，《宋史》记载：“寢疾，太祖親臨問，未幾卒，年五十三。贈侍中。”雍正《山西通志》所记同为五十三岁；清代两部《陵川县志》的张廷翰条则作“卒年五十二”。
评价
《宋史》卷末史臣论赞将他与崔彦进、刘廷让等宋初诸将并论，对其评价不高，称“張廷翰西征，未睹奇效”。
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