张衡（78年－139年），字平子，南阳郡西鄂县（今河南省南阳市石桥镇）人 。东汉时期杰出的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家。

张衡的家族世代为当地的大姓。他的祖父张堪，自小志高力行，被人称为圣童，曾把家传余财数百万让给他的侄子。光武帝刘秀登基后，张堪被任命为蜀郡太守，随大司马吴汉讨伐割据益州的公孙述，立有大功。 其后又领兵抗击匈奴有功，被拜为渔阳太守。曾以数千骑兵击破匈奴来犯的一万骑兵。此后在他的任期内匈奴再也没有敢来侵扰。他又教人民耕种，开稻田八千顷，人民由此致富。所以，有民谣歌颂他说：“张君为政，乐不可支。”张堪为官清廉。伐蜀时他是首先攻入成都的，但他对公孙述留下的堆积如山的珍宝毫无所取。蜀郡号称天府，但张堪在奉调离蜀郡太守任时乘的是一辆破车，携带的只有一卷布被囊。

张衡像他的祖父一样，自小刻苦向学，少年时便会做文章。16岁以后曾离开家乡到外地游学。他先到了当时的学术文化中心三辅（今陕西省西安市一带）地区。这一地区壮丽的山河和宏伟的秦汉古都遗址给他提供了丰富的文学创作素材。以后又到了东汉都城洛阳（时称雒阳）。在那儿，他进入当时的最高学府太学，结识了后来著名的学者崔瑗，与他结为挚友。张衡兴趣广泛，自学《五经》，贯通了六艺的道理，而且还喜欢研究算学、天文、地理和机械制造等。但在青年时期，他的志趣大半还在诗歌、辞赋、散文上，尽管他才高于世，却没有骄傲之情。平常从容淡泊，不喜欢与俗人相交。

汉和帝永元（89年－105年）年间，张衡被推举为孝廉，但他没有接受，公府几次征召也不到。当时，国家太平日久，自王侯以下，无不奢侈过度的。张衡于是仿照班固的《两都赋》，殚精竭思十年，才作成《二京赋》，用以讽谏朝廷。

永元十二年（100年），张衡应南阳太守鲍德之请，作了他的主簿，掌管文书工作。

永初二年（108年），鲍德调任大司农，张衡辞去主簿职务，专心做学问。大将军邓骘欣赏张衡的才华，多次征召他，张衡都不应命。永初四年作《南都赋》。

张衡擅长机械，特别用心于天文、阴阳、历算。平常喜爱扬雄的《太玄经》，对崔瑗说：“我看《太玄》，才知道子云（扬雄字）妙极道数，可与《五经》相比，不仅仅是传记一类，使人论辩阴阳之事，汉朝得天下二百年来的书啊。再二百年，《太玄经》就会衰微吗？因为作者的命运必显一世，这是当然之符验。汉朝四百年之际，《玄》学还要兴起来的呢。”

永初五年（111年），主政的太后邓绥以公车特征张衡进京，拜张衡为郎中，期间著有《与崔瑗书》、《太玄经注》、《玄图》、《大司农鲍德诔》。

元初元年（114年），迁尚书侍郎，辅佐邓太后改革，出谋献策，起草文书。 期间著有《黄帝飞鸟历》。

元初二年（115年），升任太史令，主持全国天象观测。

元初四年（117年），创造出世界上第一架自动的天文仪器一浑天仪。

在担任太史令期间(115-121年），先后著有《地形图》、《浑仪图注》、《漏水转浑天仪注》、《灵宪》、《灵宪图》、《算罔论》。其中作于118年的《灵宪》一书，是中国第一部天文学理论着作。这部常作说明了天体的形成与运行的规律，提出了比较完整的以“气”为基本的字宙形成论。

张衡研究阴阳，得以精通天文历法，发明创制了独飞木雕、浑天仪、瑞轮蓂荚、漏壶等，还著有《灵宪》《算罔论》。 后来张衡虽被调动它职，但最终又任太史令，张衡任此职前后达14年之久。他许多重大的科学研究工作都是在这一阶段里完成的。

建光元年（121年），邓太后崩逝，汉安帝亲政， 张衡被降为公车司马令。

汉顺帝永建年间（126年－132年），复职太史令。

张衡不慕当世的功名富贵，担任官职多年，不得升迁。自从离开史官的职务五年后，又回到原职。于是设客问体，作《应问》来表明自己的心迹。

永建七年（132年），他创造了世界上第一架测量地震方向的仪器——地动仪。此后还创制测量气象的候风仪、自动转向的三轮指南车和自动起飞的木雕。

阳嘉二年（133年），张衡升任侍中，顺帝常征求他对国家的政事的建议。当时，政事渐衰，宦官干政。张衡于是上疏陈事，劝谏顺帝，反被宦官群起毁谤。张衡常想着如何立身行事。认为吉凶祸福，幽暗深微，不易明白，于是作《思玄赋》，以表达和寄托自己的情志。

张衡担任侍中期间，上疏请求到东观，收捡遗文，毕力补缀。又指出司马迁、班固所叙与典籍不符合者十余事。又以为王莽本传但应载篡事而已，至于编年月，纪灾祥，应当作《元后本纪》。又更始居位，人无异望。光武初为其将，然后即真，宜以更始之号建于光武之初。汉顺帝没有采纳其建议。

张衡为官以清廉著称。永和元年（136年），张衡被外调任河间王刘政的国相。 刘政骄奢淫逸，不遵法纪；又有不少豪强之徒，纠集作乱。张衡到任后，严整法纪，打击豪强，暗中探得奸党名单，一时收捕，上下肃然。任职三年后，张衡上书请求辞职归家，被征召拜为尚书。

永和四年（139年），张衡逝世，享年六十二岁。

宋徽宗大观三年（1109年），张衡因算学方面的成就被北宋追封为西鄂伯。

张衡精通天文历算，创制出了世界上最早的浑天仪和地动仪等九项发明创造和两项科研成果， 正确解释了月食的成因；提出“宇之表无极，宙之端无穷”的观点，是东汉中期浑天说的代表人物之一，著有《灵宪》《浑仪图注》等；数学著作有《算罔论》；文学作品以《二京赋》《归田赋》等为代表，与司马相如、扬雄、班固并称“汉赋四大家”，绘画作品有《地形图》。由于他为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献，故被后人誉为“木圣” 、“科圣”。 为了纪念张衡的功绩，联合国天文组织于1970年将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”，又于1977年将小行星1802命名为“张衡星”，2003年，国际小行星中心为纪念张衡及其诞生地河南南阳，将小行星9092命名为“南阳星”。

张衡曾著有《周官训诂》，崔瑗认为与其他儒生的说解没有区别。他又想继孔子《易》补正《彖》、《象》的残缺，始终没有完成。他所著诗、赋、铭、七言及《灵宪》、《应间》、《七辩》、《巡诰》、《悬图》（《玄图》）等作品，共三十二篇。《汉诗》辑录有其诗歌九篇。 《隋书·经籍志》有《张衡集》14卷，久佚。明人张溥编有《张河间集》，收入《汉魏六朝百三家集》。《全后汉文》卷52—55辑录有其诗赋奏疏。今人辑有《张衡诗文集校注》。