Чжан выросла в интеллигентной семье, где мать — профессор Китайского сельскохозяйственного университета.
После окончания начальной школы, Чжан вместе с семьей переехала в Пекин, где она закончила среднюю школу в 2002 году.
В 2003 году Цзылинь начала свою карьеру в модельном бизнесе, она приняла участие в конкурсе красоты, который организовало одно из самых престижных модельных агентств Шелкового пути. Чжан попала в первую десятку и участвовала во многий конкурсах моды в Европе и США. В 2005 году, Чжан стала победительницей крупного китайского конкурса красоты.
В 2006 году Чжан окончила Пекинский научно-технический университет и получила степень в области «Администрирование бизнеса».
В 2007 году на конкурсе «Мисс Мира 2007» Цзылинь была самой высокой участницей соревнований, её рост составляел 182 сантиметра, а вес был всего 57 килограммов при параметрах 87−62−89 сантиметров. Девизом Чжан Цзылинь была фраза: «Там, где есть воля, найдётся и способ». Она стала победительницей 57 го конкурса и первой китаянкой, обладательницей титула «Мисс Мира». В рамках этого конкурса Чжан завоевала титул «Топ модель», на тот момент ей было всего 23 года. Ранее Цзылинь носила титул «Miss China World». В 2008 году Чжан Цзылинь совместно с другими известными моделями Ся Миньцзе, Сун Ян, Ян Фан и Ван Или записала песню «Разжечь страсть — передать мечту!» для церемонии передачи факела Олимпиады.
В 2013 году Чжан получила работу секретаря в одной из местных компаний в Пекине. Согласно своей анкете, Цзылинь увлекается чтением, путешествиями, лёгкой атлетикой, а также классическими и фольклорными танцами. В августе того же года Чжан тайно вышла замуж за инвестиционного банкира и бизнесмена Не Лэя. Их свадьба состоялась в Таиланде, в провинции Пхукет. Позже у пары родилась дочь, девочку назвали Эвелин.
Позже Чжан снялась в таких фильмах, как «Проигравший рыцарь 2» (Ying Han, 2011 год), «Царь обеязьян» (2014 год), «Жуки 3D» (2014 год), «Познакомьтесь с мисс Беспокойство» (2014 год) и «Король обезьян: Начало» (2016 год).