小学毕业后随张聿光学画布景。1921～1925年在南洋兄弟烟草公司广告部画月份牌年画。20年代后期至30年代与他人创办东方美术印刷公司、时代图书公司，编辑出版《上海漫画》、《时代漫画》、《独立漫画》等杂志。1938年在武汉参加抗日宣传活动。40年代任电影美工。1945年与叶浅予等人在重庆举办8人漫画联展和《西游漫记》漫画展，后到香港参加人间画会。1949年后任中央工艺美术学院教授、中国美术家协会理事。张光宇长于政治时事和社会讽刺画。作品手法借鉴装饰画的表现形式，代表作为《西游漫记》，作品辛辣地讽刺和揭露了当时大后方的黑暗腐败。他的装饰画在民间、民族艺术的基础上，吸取外国美术中的优秀成分，形成形式感极强，富有民族趣味的时代感的风格。出版《光宇讽刺画集》、《民间情歌画集》、《林冲》连环画、《西游漫记》、《张光宇插图集》等。