1918年,他考入北洋大学土木工程系。次年,由于参加“五四”运动而被校方开除,而转入北京大学物理系。1921年,考取山东省官费留学备取生,于当年夏天赴美国入伊利诺大学土木系,半工半读,3年结业,获荣誉结业证和土木工程学士学位。接着又到康奈尔大学研究院学习一年,获土木工程硕士学位。1925年学成回国。
1925—1933年,张含英先后在菏泽中学、青岛大学、山东省建设厅、葫芦岛港务局、山东教育厅、华北水利委员会等单位任职。1933—1938年,任黄河水利委员会委员、秘书长、总工程师。在3年任期内,他配合李仪祉先生倡导科学治河,为传统经验与近代科学相结合开创了新路。 抗日战争期间,张含英辗转于四川、广西、陕西之间。1941—1943年出任黄河水利委员会委员长。1945年率团赴美考察水利。1946年率领黄河治本团一行7人,考察黄河河南孟津至青海贵德河段。
1948—1949年,张含英出任北洋大学校长。任职期间,他按照实事求是的校训精神,保持和发扬了北洋大学严格治校的传统。他对学生要求特别严格。他认为学生是未来的工程师,而工程师必须是“能根据科学的理论,运用技术的手腕,依照经济的法则,以完成服务于社会的目的”。因此必须学好理论,受科学的洗礼,并要把握现实,理论和实际结合。他以“德、才、学、识、量”五个字作为一个人成功所需的条件,来鼓励学生。
1950—1979年,张含英担任中华人民共和国水利部、水利电力部副部长并兼任部技术委员会主任30年,直接参与了全国水利的各项重大决策。此外,还担任了多种社会职务,先后当选为原平原省人民委员会委员,第一、第二、第三届全国人民代表大会代表,历任第五、第六届全国政协常务委员会委员,中国科学技术协会第一届委员会委员,中国水利学会第一、二届理事长,第三、四届名誉理事长。