张光北1960年生于北京，祖籍四川。12岁时参加中央人民广播电台少年合唱团，1976年到中国人民解放军北海舰队服兵役。1980年考入北京电影学院表演培训班。1982年考入中央戏剧学院表演系。在学校就读期间，被著名导演谢晋选中在影片《芙蓉镇》里饰演黎满庚一角，张光北认真读解人物，细腻地刻画出黎满庚胆小懦弱，委曲求全的性格特征，虽然出场不多，但颇为引人注目，《芙蓉镇》扬名海内外，片中众多演员皆因该片而获得各种表演奖，唯独张光北与得奖无缘，虽未获奖，但从此却走红影坛。
1986年大学毕业后张光北被分到北京电影制片厂演员剧团工作。他先后在《陆军见习官》、《强盗与黑天鹅》、《蓝衫女匪》等影片中饰演主要角色。1987年张光北在历史片《两宫皇太后》中饰演恭亲王奕新，对这个在历史上颇多争议的人物，张光北赋予了他新的灵魂，由对西太后的顺从到最后走向对立，张光北通过自己的表演而适当地表现出来，受到专家的肯定。1988年张光北在影片《弧光》中饰演心理医生柳楷一角，在该片中张光北大量运用面部表情来传达人物精神面貌，显示了自己深厚的表演功力，在电影界广受好评，并因此而获得中国表演艺术学会学会奖。1990年张光北在影片《天边有一簇圣火》中再饰一个军人形象，张光北从一个全新的角度去把握和表现人物，并没有落入概念化脸谱化的误区，再次受到好评。
除参加影片拍摄外，张光北还曾参加众多电视剧的拍摄，如在大型历史剧《三国演义》中饰演吕布一角，在影视界引起轰动。张光北的表演有很大可塑性，多年来，他以塑造性格不同气质各异的人物形象而引起观众的瞩目。
