张蕾成长于一个文艺家庭，从小被艺术耳濡目染，就能歌善舞。她13岁时随父亲第一次来到中央电视台，并被中央电视台的环境和氛围吸引，之后，她就下定决心以后要做一名主持人，而且还是中央电视台的一名主持人。那时的张蕾还参观了北京广播学院，被学校的学术氛围及大学环境吸引，当时在她高考报志愿的时候就报了唯一的一个志愿，北京广播学院播音系。
1998年，张蕾以全省艺术类第一名的成绩考入北京广播学院，大二后半学期，朋友介绍她参加一些节目的试镜，之后开始在《东芝动物乐园》做外景主持。大三又在《北京精品生活》做主持。不久公安部到学校去“选秀”，条件很优厚，又给解决北京户口，很多外系同学也来报名，她们班去了一大拨儿试镜，张蕾也在其中，她被《中国警务报道》选中做新闻主播。那时是在上海录节目，她大四时也就进入了工作状态。她们系每年都会有20名毕业生进央视实习，有留用机会，她因为去做了《中国警务报道》，就与这个机会错过了。但这个节目培养锻炼了她四年，让张蕾对镜头对电视有了直接深刻的感悟。
2006年，张蕾参加中国中央电视台挑战主持人大赛，从11000多名选手获得第一名，从而进入中央电视台并主持《欢乐中国行》;2007年至2011年期间，主持了150多场《欢乐中国行》;2009年主持《欢乐英雄》获得年度最受大学生喜爱女主持人奖。
2011年参加中央电视台的《国庆七天乐》并入围第二届中国大学生电视节最受大学生喜爱女主持人;2012年应邀主持家乡电视台山西卫视春节联欢晚会;2013年与朱军、董卿等共同主持央视跨年晚会;2014年3月18日，张蕾婚后回归央视，再任《综艺盛典》主持;2015年，多次随中央电视台“心连心艺术团”、中国文联“文艺志愿服务团”走进基层主持慰问演出;2016年参加三八妇女节、清明节、端午节、七夕晚会、中秋晚会、国庆晚会、重阳节及中国民歌大会、“心连心”慰问演出等多场央视重大晚会和直播节目主持。2017年1月27日，担任2017年央视春晚桂林分会场主持人。
2020年02月，演唱文艺界抗击疫情主题MV《坚信爱会赢》。
毕业于中国传媒大学播音与主持专业的张蕾，容貌端庄秀丽，主持风格亲切大方，思维清晰敏捷。然而大学毕业后张蕾在一档警务播报节目(《中国警务报道》)当中担任新闻主播，四年的警务播报工作养成了张蕾认真、严肃、稳重的风格，然而认真的态度是张蕾面对困难的法宝，一次次的对自己的总结，一次次细致准备，她对自己没有一丝一毫的放松。回顾在挑战舞台上的比赛经历张蕾说在中央戏剧学院为期一周的表演培训给了她重新认识自己的机会，她突然发现有很多从前自己认为无法做到的事情并不是自己完成不了的，有一种醍醐灌顶的感觉。(中央电视台官方评价)
其简洁大方的主持风格和甜美可人的外表被誉为“央视新锐女主播第一人”。在“中国警务报道”栏目中，张蕾一干就是四年。在各种严肃、冷酷的新闻事件面前，这位美女渐渐形成了自己认真、严肃、稳重的主持风格，端庄而冷静，知性而沉着。