大学时期，张晨光就读于中国文化大学中国戏剧学系国剧组。
1983年在张佩华、侯冠群主演的电视剧《少年十五二十时》，饰演柯正刚。
1984年搭档寇世勋、沈海蓉主演爱情伦理电视剧《一剪梅》，饰演邢正杨。
1990年在电视剧《她的成长》中饰演纪方。
1992年以《京城四少》荣获金钟奖电视最佳男演员奖。
1995年在鞠觉亮执导的电视剧《燃烧的太阳》中饰演程震东。同年搭档俞小凡、潘仪君主演爱情故事电视剧《春风不问路》，饰演冯君达。
1996年搭档叶全真、韩湘琴主演电视剧《山水有相逢》，饰演王振伟。
1998年在潘仪君、江淑娜主演的电视剧《女人三十》中饰演顾邦伟。2000年与邱心志、黄奕合作领衔主演电视剧《卧虎藏龙》，饰演铁小贝勒。
2002年搭档陈美凤、江宏恩参演爱情电视剧《世间路》，饰演廖国辉。
2003年在高明伟、赵擎主演的喜剧《家有日本妻》中饰演林家安。
2004年再以《日正当中》获得电视金钟奖戏剧类男主角奖。2005年与陈浩民、郝蕾主演历史古装剧《烟花三月》，饰演孙延龄。同年主演《爱你不容易》饰演罗丹。
2006搭档吴君如、于和伟主演电视剧《我爱芙蓉姐》，饰演卢大辉。同年在电视剧《新昨夜星辰》中饰演邱明渊。
2007年在《奋斗》中饰演佟大为的父亲徐志森。在《千山暮雪》饰演温峥嵘的父亲慕长河。同年在《如意》中饰演叶海山。在《敲敲爱上你》中饰演一位偏执的父亲。
2008年在苏有朋、韩雪主演的电视剧《热爱》中饰演沈思行。在富大龙、隋俊波主演的电视剧《罪爱》中饰演邹正。
2009年主演爱情台湾电视剧《七夕花》，饰演王一帆。同年在柯钦政执导的电视剧《敲敲爱上你》中饰演姚万传。在戴君竹、刘恺威主演的以上海和台湾为背景的电视剧《我在1949等你》中饰演唐浩仪。
2010年领衔主演台湾偶像剧《我的排队情人》，饰演张大宝。同年在李慧珠执导的宫廷悬疑魔幻剧《唐宫美人天下》中饰演长孙无忌。
2011年主演古装爱情剧《倾城雪》，饰演江学文。同年，在张自强执导的电视剧《如意》中饰演叶海山。在刘恺威、颖儿主演的电视剧《千山暮雪》中饰演慕长河。
2012年在《倾城雪》中饰演明代儒商。同年在冯小刚导演的《一九四二》中饰演张道藩。
2013年领衔主演青春悬疑武侠剧《仙侠剑》饰演宋宁远。同年在刘一志执导的电视剧《决战前》中饰演冯楚良。在姚芊羽、翟天临主演的电视剧《大当家》中饰演程逸飞。
