1997年張小斐開始在北京中央民族大學舞蹈系學習舞蹈。2001年到2005年期間在中國武警文工團，2005年考入北京電影學院表演系本科，2009年畢業，現就職於中國廣播藝術團。

2007年在校期間主演了沈東執導的抗日題材數字電影《烽火歲月》，在片中飾演鹽城抗大畢業生林小童，自此正式開始演藝事業。

2008年出演高則豪執導的勵志電影《大餅的莎士比亞》，在片中飾演到山村國小支教的女大學生張然。

2009年領銜主演反映中國偏遠山區教育問題的電影《村學的冬天》，在片中飾漂亮而能幹的女孩齊慧慧。

2010年參與講述了中國第一代航天員張天聰故事的影片《飛天》，在片中飾演中國人民解放軍航天員周曉蘇。同年參演紀念清華大學建校一百周年的電視劇《天行健》。隨後主演於立清執導的抗日戰爭劇《敢死隊》，在劇中飾演中共地下黨聯絡員舒雅潔。

2012年參演張玉中執導的人物傳記題材劇《劉伯承元帥》。同年參加北京電視台春節聯歡晚會，搭檔賈玲等人出演小品《女人的N次方》。

2013年2月參加北京電視台的春晚，搭檔喻恩泰、大鵬等出演小品《男人n次方》。同年在張輝、趙寧宇聯合執導的年代懸疑劇《烈焰》中飾演女二號劉雅麗。

2014年搭檔吳秀波出演農村題材電視劇《馬向陽下鄉記》，在劇中飾演齊槐。同年江蘇衛視喜劇綜藝欄目《一起來笑吧》出演“剩女大爆炸”、“總監駕到”、“越獄環節”。

2015年2月18日，在2015年中央電視台春節聯歡晚會中搭檔馮鞏、高曉攀、尤憲超出演小品《小棉襖》。3月以第二現場主持的身份加盟央視綜藝節目《開門大吉》。4月作為賈玲團隊一員加盟東方衛視喜劇真人秀《歡樂喜劇人》。9月，和杜淳搭檔參加綜藝節目《喜劇總動員》。

2007年張小斐從在校期間就開始演藝事業，並擔任了多次影視作品的女主角，還出演了多部相聲和小品的表演，主持了多次晚會節目，不斷拓展自己的演藝道路。執著、樸實的性格也受到老師的欣賞。（網易娛樂評）