天锡初字公纯嘏，后来朝见东晋皇帝时，人家笑他三个字，于是自己改字为纯嘏。1
和平元年（公元354年），张天锡的哥哥前凉威王张祚僭号，封张天锡为长宁王。2
和平二年（公元355年），张祚被杀，张天锡哥哥前凉桓王张重华之子前凉冲王张玄靓继位。
建兴四十九年（公元361年）九月，右司马张邕憎恨宋澄独专朝政，于是起兵攻打宋澄，把他杀了，他的家族也一并灭掉。张玄靓任命张邕为中护军，任命张天锡为中领军，一同辅佐朝政。
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灭邕专权
张邕傲慢自负，纵行淫虐，网罗朋党，专擅朝政，滥施刑罚、杀戮，国人都很怨恨他。于是张天锡与亲信刘肃等人暗中谋划铲除张邕。5
升平五年（公元361年）十一月，张天锡和张邕一起入朝，刘肃和赵白驹跟随着张天锡，张邕正在宫门前，刘肃砍击张邕，没有砍中，赵白驹接着再砍，又没砍中，他们二人和张天锡一起进到宫中，张邕得以逃跑，率领披甲士兵三百多人攻打宫门。张天锡登上屋顶大声喊道：“张邕凶恶叛逆，毫无道义，已经杀掉了宋澄，又想颠覆我们一家。你们众将士世代都是我凉的臣属，怎么忍心把武器对准我呢？如今我要擒获的，只有张邕而已，其他人一概不追究！”于是张邕的士兵全都奔散逃走，张邕自刎而死，张天锡把张邕的家族、同党全部消灭。张玄靓任命张天锡为使持节、冠军大将军、都督中外诸军事，辅佐朝政6
，从此张天锡专擅朝政。
篡夺王位
升平七年（公元363年）八月，张玄靓的祖母马氏去世，尊奉庶母郭氏为太妃。郭氏因为张天锡专擅朝政，与大臣张钦等人谋划要杀掉他。事情泄露，张钦等人全都自杀。张玄靓十分害怕，要把王位让给张天锡，张天锡不接受。右将军刘肃等人劝张天锡自立为王。同年闰八月，张天锡让刘肃等人趁夜率兵闯进王宫，杀掉了张玄靓，公开宣布时则说他突然死亡，定谥号为冲。张天锡自称使持节、大都督、大将军、凉州牧、西平公。尊奉母亲刘美人为太妃。派司马纶骞带着奏章去东晋都城建康请求指令，同时送御史俞归东返建康。7
升平十年（公元366年），东晋朝廷下诏任张天锡为大将军、大都督、督陇右关中诸军事、护羌校尉、凉州刺史、西平公。8
大败而回
张玄靓在位时，陇西人李俨叛凉割据。
升平十一年（公元367年），张天锡亲自前往征讨李俨，任别驾杨遹为监前锋军事、前将军，进攻金城，晋兴相常据为使持节、征东将军，进攻左南，游击将军张统出白土，张天锡亲自率三万人进驻仓松，进攻李俨。李俨大败，退守枹罕，派其子李纯向前秦苻坚求救。苻坚派他的部将王猛救援。张天锡大败，死者十分之二三。王猛致函张天锡劝其退兵，张天锡接到王猛书函后就撤兵而回。同年立其子张大怀为世子。9
前凉灭亡
当时苻坚强盛，常常来进攻，军队没有停息的日子。张天锡很恐惧，就筑坛杀牲，率典军将军张宁、中坚将军马芮等，与东晋三公遥相盟誓，献书信给大司马桓温，约定在升平十五年（公元371年）夏季誓师共同大举进兵。派从事中郎韩博、奋节将军康妙奏表章，并送盟誓文书。10
咸安六年（公元376年）夏，前秦正式对前凉用兵。苟苌、毛盛、梁熙、姚苌等人共统领步兵和骑兵十三万，浩浩荡荡向河西进发。前军刚出，苻坚派出苟池、李辩、王统带秦、河、凉三州军队为后继。在出军的同时，苻坚派阎负、梁殊为使者，随同枹罕之役被俘的阴据先期到凉州晓谕张天锡投降。张天锡与臣僚计议何去何从，中录事席仂说：“先公既然有旧例，可等待时机再思后变，这是孙仲谋能伸能屈的策略。”众人都认为席仂年老胆怯，说：“龙骧将军马达（一作马建），率精兵一万抗御敌寇，必不敢进。”张天锡于是杀死阎负、梁殊。张天锡使龙骧将军马建率兵二万迎战前秦军。
