1968年从医，1983年考入湖南医科大学临床医学系攻读外科学硕士学位研究生，1986年毕业留湘雅二医院工作，同年晋升主治医生，1993年晋升骨科副主任医生，1997年获硕士导师资格，2004年晋升骨科主任医生，2006年获博士生导师资格。现任湖南医学会骨科专业委员会骨病专业学组组长，湖南康复医学会康复工程与肢体矫形专业委员会副主任委员，中国康复协会肢残康复学会常委；《中国医师杂志》、《临床骨科杂志》、《中国保健医师》等杂志编委。

1992年－1994年由世界卫生组织资助，以访问学者身份在意大利博罗尼亚Rizzoli骨科研究院学习，从事新辅助化疗治疗骨肿瘤及骨痂延长的研究。1994年回国后，率先在国内开展大剂量化疗治疗骨肿瘤、保肢治疗及骨痂延长术治疗伴大段骨缺损及肢体短缩的骨不连。2007年－2008年，张湘生教授在省内首先在国际骨科权威杂志J Bone Joint Surg (Br) 发表三篇关于骨痂延长治疗儿童骨髓炎后伴骨缺损及肢体短缩骨不连的文章，标志着我国骨延长治疗骨髓炎后骨不连达到国际先进水平。2008年，2009年张湘生教授两次前往德国进修人工关节置换技术。

主要研究方向：骨与软组织肿瘤，骨病关节置换，骨不连，肢体延长和先天性或后天性畸形矫正。研究开发了“镶嵌式外固定支架”和“儿童生物臼盖”，均获国家食品药品监督管理局批准注册，进入临床使用。历年培养硕士研究生10届，培养与协助培养博士研究生3届。近年获湖南医学科技奖二等奖一项，中南大学医疗新技术成果一等奖、三等奖各一项。发表骨科专业论文40余篇，其中SCI论文6篇。主译《骨与软组织肿瘤》一书，参编《外科学试题精集》、《实用矫形外科手术进路图谱》等专著近10部册。主持与指导省部级课题4项，厅局级课题2项，申报获得国家实用新型专利10项。