1920年1月25日,出生在江苏常州。
1937年9月考入前国立中央大学航空工程系。
1941年毕业于中央大学航空工程系。
1941年9月毕业后到贵州大定航空发动机制造厂工作。
1943年赴美国,先后在纽换克工具厂等处实习。
1947年8月至1952年7月任上海龙华水泥厂工程师。
1952年国家组建南京航空航天大学前身南京航空工业专科学校,张幼桢同志于1952年8月任南京航空工业专科学校教师,参加创建南航及机械制造学科工作,至1990年6月退休,任南京航空学院教师、副教授、教授、博士生导师,退休后仍继续指导博士研究生至1997年。
1984年12月加入中国共产党。
1991年被原航空航天部授予“部级有突出贡献的老专家”称号。
建国后,历任南京航空学院教师、教授、系主任、院学术委员会副主任,国务院学位委员会第一、二届学科评议组成员,国际生产工程研究学会会员,美国制造工程师学会高级会员。
2016年11月28日,因病救治无效,逝世于美国匹兹堡,享年96岁。