张懋是靖难名将、河间王张玉之孙，其父张辅于明成祖时灭亡安南胡朝，以功封英国公，获赐世袭诰券。
正统十四年（1449年）八月，张辅在土木之变中阵亡。张辅的嫡子张忠残疾，而其子张杰生母地位低贱，又被质疑不是张忠亲生子，因此不能袭爵。在此情况下，明代宗景泰元年（1450年）五月，张辅的庶长子、九岁的张懋继承英国公爵位，岁禄三千二百石。
天顺二年（1458年）闰二月，张懋请求与成国公朱仪前往张辅及成国公朱勇战死的土木堡（今河北怀来）、鹞儿岭等地祭奠，得到了明英宗允准。
成化九年（1473年），明宪宗在西苑检阅骑射。张懋三发连中，受赐金带。
成化十年（1474年）六月，张懋奉命掌中军都督府事。闰六月，兼掌五军营，他上书请辞，宪宗不允。
成化十一年（1475年）十二月，张懋带领群臣请求恢复郕王（明代宗）的帝号，得到明宪宗同意后，让张懋到景泰陵为其上谥号。
弘治五年（1492年），监察御史李兴、彭程下狱，分别被定处斩及充军。张懋上书援救，认为定罪太重。
后来又请求停修真武观，免织造，召还宦官董织。明武宗即位后，“与群小狎游”，张懋带领文武大臣上书劝谏武宗。为人豪奢，经常剥削军士，多次被言官弹劾。
正德十年三月二十九日（1515年4月12日），张懋去世，共袭位六十六年，享年七十五岁。明武宗闻讯，追封宁阳王，赐谥号“恭靖”。
万历（1572年－1620年）初年，都督朱希孝援张懋之先例，请求追封其兄、成国公朱希忠为王，经大学士张居正允准，得赠定襄郡王。万历十一年（1583年）八月，此事被清查，明神宗下诏削去张懋、朱希忠的王爵。
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