清同治二年(1863)生。其兄张元际,为清末贡生、国子监学正,光绪十九年(1893)在兴平县城南庄头村创建宏仁书院,初名爱日堂。
张元勋自幼读书,后师从泾阳书院刘古愚先生。
光绪二十八年(1902),应山西学台刘嘉深延聘,从教于“衡文书院”。
光绪二十九年(1903),被陕西省临潼黄县长聘为子师,未及一年又被西安大学聘任为教授,治学二年,辞职归家,致力于理学研究。著述有《地球浅说》、《原道》、《格物测算》、《太阳质疑》、《新正气歌》等,计50余册120卷。
当年蒋介石曾用重金聘其出山,先生坚辞不应聘,后蒋托程潜送给500银元,送三次才接收,后捐给陕西各书院。先生曾题联云:“关学无传今几载,斯文欲继赖何人?”其高风亮节,时人莫不敬仰膜拜。
1955年逝世,享年92岁。