1973年09月至1973年12月，吉林省扶余县弓棚子乡“抓三分之一”工作队员

1973年12月至1975年09月，扶余县弓棚子乡通讯员

1975年09月至1978年07月，吉林师范大学物理系大学普通班学习

1978年07月至1992年01月，长春地质学院物理系教师

1992年01月至1996年06月，长春地质学院基础科学系副主任、物理系主任

1996年06月至2000年05月，吉林省长春市朝阳区副区长

2000年05月至2006年01月，吉林省科技厅副厅长（其间：2002年05月至2002年11月，挂任教育部科技司副司长）

2006年01月—2012年03月，吉林师范大学校长

2012年03月—2012年07月，吉林师范大学校长，民革吉林省委副主委

2012年07月—2013年01月，吉林师范大学校长，民革吉林省委主委

2013年01月—2013年03月，吉林省政协副主席，吉林师范大学校长，民革吉林省委主委

2013年03月—2017年12月，吉林省政协副主席，民革吉林省委主委，吉林省教育厅厅长

2017年12月—2018年01月，吉林省政协副主席，民革中央副主席，民革吉林省委主委，吉林省教育厅厅长

2018年01月—2018年03月，民革中央副主席、吉林省委会主委，吉林省政协副主席

2018年03月—，民革中央副主席、吉林省委会主委，吉林省政协副主席，第十三届全国人民代表大会外事委员会副主任委员。

第十三届全国人大代表、常务委员会委员

2017年6月，中国国民党革命委员会吉林省第十二次代表大会选举张伯军为主任委员。

2018年1月18日，政协吉林省第十一届委员会常务委员会第二十二次会议通过，张伯军当选政协吉林省第十二届委员会委员。

2018年1月22日，吉林省第十二届人民代表大会常务委员会第四十次会议决定，免去张伯军的吉林省教育厅厅长职务。

2018年1月30日，政协吉林省第十二届委员会第一次会议选举张伯军为省政协副主席。

2018年3月18日，当选为第十三届全国人民代表大会常务委员会委员。

2018年3月19日，十三届全国人大一次会议第七次全体会议表决通过，当选十三届全国人大外事委员会副主任委员。

教学方面，先后主讲《弹性波理论》、《理论力学》、《物理学概论》等8门课程；编写《弹性动力学简明教程》、《物理学简明教程》、《弹性波理论》等教材5部，翻译参考书《物理数学》1部。

科研方面，主持跨黑龙江、新疆等三省（区）的国家863重大科技专项“数字农业”项目1项，主持科技部农业科技成果转化资金项目“玉米生产数字化技术成果转化”项目1项，合作国家863计划项目“玉米作物精准作业系统的构建与示范”项目1项，负责和参加“薄互层油储的物理解释与方法研究”（国家自然科学基金重大项目子课题）等科研项目4项，发表学术与。

曾获吉林省优秀教师、全国力学优秀教师、全国科普工作先进个人、吉林省抗“非典”工作模范个人等称号，2006年被中央统战部评为“为全面建设小康社会做贡献先进个人”。