张殿梁毕业于
北京化工大学。2021年7月18日，在
CBA选秀大会中，张殿梁以首轮第9顺位被四川男篮选中。10月16日，在四川男篮93-100负于
青岛国信海天雄鹰篮球俱乐部的比赛中，张殿梁完成
中国男子篮球职业联赛首秀。2022年3月，张殿梁入选CBA全明星
CBA星锐赛一年级阵容。2023年3月，张殿梁入选CBA全明星星锐赛二年级阵容。2023年夏天，张殿梁帮助福田队夺得
国际篮球联合会三人篮球大师赛
马尼拉站亚军和2023FIBA3x3挑战赛槟城站亚军。8月，张殿梁加盟上海横沙誉民三人篮球队。在2023赛季中，张殿梁跟随上海横沙誉民获得超三联赛总亚军。
张殿梁2022年4月入选三人篮球国家队（一队）集训名单。2022年6月17日，张殿梁随中国三人篮球国家队出战国际篮联3X3世界杯。2023年1月29日，张殿梁入选三人篮球国家男队集训名单。
张殿梁辽宁人，高中时就读于
清华大学附属中学，并在该校的男篮队效力。2016年，张殿梁进入
北京化工大学。在2018-19赛季
中国大学生篮球联赛联赛中，张殿梁出场11次，场均得到19.0分10.5个篮板2.5次助攻，帮助北京化工大学打进32强。在2019-20赛季中，张殿梁场均得到24分12.8个篮板0.8次助攻，排在CUBA联赛男子组球星排行榜第一，且也是CUBA全国赛男子组球员综合效率第一，帮助北京化工大学打进全国16强。2020年，张殿梁成为北京化工大学经管学院2020级管理科学与工程专业研究生 。在2020-21赛季CUBA联赛中，张殿梁场均得到24.1分14.7篮板2.3助攻1.7抢断，帮助
北京化工大学打进全国四强。
2021年7月18日，在CBA选秀大会中，张殿梁以首轮第9顺位被四川男篮选中。8月28日，
中国男子篮球职业联赛官方公布国内球员注册信息，四川男篮以2年A2新秀合同签约张殿梁。10月16日，在四川男篮93-100负于青岛男篮的比赛中，张殿梁完成CBA首秀，他出场23分钟，得到4分7篮板。10月22日，在四川男篮101-80战胜福建男篮的比赛中，张殿梁出场37分钟，13投7中，得到16分11篮板3助攻，其得分和篮板均达到CBA生涯新高，这也是他职业生涯首次达成两双数据。2022年1月28日，在四川男篮100-84战胜江苏男篮的比赛中，张殿梁得分再创职业生涯新高，他得到24分5篮板3助攻1盖帽。3月，张殿梁入选CBA全明星
CBA星锐赛一年级阵容。在2021-22赛季中，张殿梁代表四川男篮在
中国男子篮球职业联赛常规赛中出场38次，其中12次首发，场均出战26.3分钟，得到11.3分5.0个篮板1.5次助攻。
2022年12月21日，在四川男篮103-111负于
南京同曦大圣篮球俱乐部的比赛中，张殿梁得分创赛季新高，他16投10中，三分球2投2中，得到24分9篮板2助攻1篮板。12月23日，在四川男篮76-112负于
辽宁沈阳三生飞豹篮球俱乐部的比赛中，张殿梁篮板数据创职业生涯新高，他19分14篮板3助攻2抢断。2023年1月12日，张殿梁因右肘关节部肱骨尺骨骨挫伤缺席常规赛第二阶段剩余比赛。2023年3月，张殿梁入选CBA全明星
CBA星锐赛二年级阵容。在2022-23赛季中，张殿梁代表四川男篮出场31次，其中5次首发，场均出战23.8分，得到9.0分4.8个篮板1.4次助攻。
2023年5月，张殿梁代表福田队参加2023FIBA3x3挑战赛深圳福田站比赛。5月21日，在
国际篮球联合会三人篮球大师赛
马尼拉站中，张殿梁所在的福田队杀进决赛并获得亚军。6月，在2023FIBA3x3挑战赛槟城站上，张殿梁所在的福田队18-21不敌北京队，再度获得亚军。8月，张殿梁离开四川男篮，加盟上海横沙誉民三人篮球队。在2023赛季中，张殿梁代表上海横沙誉民出场16次，场均出战6.0分钟，得到4.1分3.3个篮板0.7次助攻，跟随上海横沙誉民获得超三联赛总亚军。2024年12月，在2024国际三人篮球俱乐部年度决赛中，张殿梁所在的上海横沙誉民队获得男子组冠军，并获得男子组“最佳球员”称号。
张殿梁2022年4月入选三人篮球国家队（一队）集训名单。2022年6月17日，张殿梁随中国三人篮球国家队出战
国际篮球联合会3X3世界杯。2023年1月29日，张殿梁入选三人篮球国家男队集训名单。