皇后是河南永城高庄镇张大厂村人，父张麒，兄弟有彭城伯张泉，都督张升。洪武二十九年（1396年），朱高炽被立为燕王世子，同时封张氏为燕世子妃。永乐二年（1404年），又册为皇太子妃。张氏孝谨温顺，侍奉成祖夫妇尽心周到，故很得公婆的欢心。
仁宗朱高炽虽贵为太子，其实东宫地位一直不稳，二十年来，太子的位置屡受亲生弟弟的威胁，几度面临被废的情形，最后得以巩固地位并登基为帝，其中有不少是张氏的功劳。
中宫仁宗生性仁厚端重，举止言行沉静有法度，但有时不免失之于懦怯。成祖最喜爱次子汉王朱高煦，觉得他最像自己，有心废太子立汉王，但徐皇后和大臣们一直阻拦。而且张氏所生长子朱瞻基聪慧好学，深得成祖宠爱，成祖也很喜爱张氏这个儿媳妇，所以最后为了这些原因，才没有废太子。
永乐二十二年（1424年），成祖病崩，太子朱高炽即位后，立刻册封嫡妻张氏为皇后，长子朱瞻基为皇太子。
仁宗日夜勤于政事，是位贤明的君主，可惜在位不足一年便一病而亡，享年48岁。
太后宣德元年（1426年），太子朱瞻基即位，是为明宣宗，尊封母亲张皇后为皇太后，张氏因而成为明代**位皇太后。宣宗事太后极孝，“入奉起居，出奉游宴”，但凡贡物先奉太后，再自己享受。宣宗宠爱孙贵妃，废皇后胡善祥改立孙妃为后，太后怜胡氏无过被废，一直非常照顾胡氏，宴席也命胡氏位居孙皇后之上。
宣德九年（1435年），宣宗病亡，享年38岁。皇太子朱祁镇才九岁，诸臣猜测太后是否会立别的儿子为皇帝，但张太后并没有这么做，而是亲自指朱祁镇为新天子。朱祁镇即位为明英宗，尊张太后为太皇太后。
太后严加抑制外戚，不许她的兄弟们干政。当时英宗宠信太监王振，太皇太后得知大怒，重重惩罚了王振，在太皇太后有生之年，王振一直不敢干政。
太皇太后于正统七年（1442年）病重，不久崩逝。上尊谥为“”，与仁宗合葬献陵。
评价张皇后在明代诸后中颇为精明能干。文献记载，她平时对中外政事、群臣才能及品行都格外留意。仁宗死后，每遇军国大事，宣宗都禀明母后再决定。张氏也常询问宣宗处理朝政的情况，并经常提示宣宗，注意体恤百姓疾苦。
史载仁宗诚孝皇后张氏，永城人。父麒以女贵，追封彭城伯，具《外戚传》。洪武二十八年封燕世子妃。永乐二年封皇太子妃。仁宗立，册为皇后。宣宗即位，尊为皇太后。英宗即位，尊为太皇太后。
后始为太子妃，*妇道至谨，雅得成祖及仁孝皇后欢。太子数为汉、赵二王所间，体肥硕不能骑射。成祖恚，至减太子宫膳，濒易者屡矣，卒以后故得不废。及立为后，中外政事，莫不周知。
宣德初，军国大议多禀听裁决。是时海内宁泰，帝入奉起居，出奉游宴，四方贡献，虽微物必先上皇太后。两宫慈孝闻天下。三年，太后游西苑，皇后皇妃侍，帝亲掖舆登万岁山，奉觞上寿，献诗颁德。又明年谒长、献二陵，帝亲?�K骑导。至河桥，下马扶辇。畿民夹道拜观，陵旁老稚皆山呼拜迎。太后顾曰：“百姓戴君，以能安之耳，皇帝宜重念。”及还，过农家，召老妇问生业，赐钞币。有献蔬食酒浆者，取以赐帝，曰：“此田家味也。”从臣英国公张辅，尚书蹇义，大学士杨士奇、杨荣、金幼孜、杨溥请见行殿。太后慰劳之，且曰：“尔等先朝旧人，勉辅嗣君。”他日，帝谓士奇曰：“皇太后谒陵还，道汝辈行事甚习。言辅，武臣也，达大义。义重厚小心，第寡断。汝克正，言无避忤，先帝或数不乐，然终从汝，以不败事。又有三事，时悔不从也。”太后遇外家严，弟升至淳谨，然不许预议国事。
宣宗崩，英宗方九岁，宫中讹言将召立襄王矣。太后趣召诸大臣至乾清宫，指太子泣曰：“此新天子也。”君臣呼万岁，浮言乃息。大臣请太后垂帘听政，太后曰：“毋坏祖宗法。第悉罢一切不急务。”时时勖帝向学，委任股肱，以故王振虽宠于帝，终太后世不敢专大政。
正统七年十月崩。当大渐，召士奇、溥入，命中官问国家尚有何大事未办者。士奇举三事。一谓建庶人虽亡，当修实录。一谓太宗诏有收方孝孺诸臣遗书者死，宜弛其禁。其三未及奏上，而太后已崩。遗诏勉大臣佐帝��行仁政，语甚谆笃。上尊谥曰诚孝恭肃明德弘仁顺天启圣昭皇后，合葬献陵，�y太庙。