张鸿奎早年投身于
棉花、水稻等作物的栽培试验工作。1950年响应党的号召，支援边疆赴内蒙古农业科学研究院开创马铃薯育种工作，任农科院作物系主任、助理研究员。1960年调至乌兰察布盟农业科学研究所继续从事马铃薯研究工作，任马铃薯研究室主任。1978年任乌盟农科所副所长，同年晋升为副研究员。同时，任内蒙古农学会理事、乌兰察布盟农学会理事长、内蒙古马铃薯中心《马铃薯》刊物编辑、顾问。是乌盟农业局总农业技师。
调入乌盟农科所后，张鸿奎开展了《马铃薯实生薯在生产上应用效果的研究》。马铃薯历来是
无性繁殖以块茎作种薯进行生产的，一些病害借此传染，特别是病毒病能够逐代积累，带病带毒的种薯连续用几年后就失去种用价值。据研究资料表明，马铃薯经过有性繁殖过程，可以汰除绝大多数病毒和病害（除PSTV病毒）。据此原理可以利用马铃薯实生种子生产实生薯进行商品薯生产觖决马铃薯病、烂、退化的问题。在张鸿奎的主持下，经过近30年的研究，解决了实生种子育苗技术、生产技术等难关，并总结出南方、北方不同地区的生产及配套技术措施。实生种子在70年代开始推广应用，短短几年推广到全国16个省市自治区，面积达40余万亩。其汰毒、防病效果好，增产效果显著，北方地区一般可增产30—70%，西南地区可增产一倍以上。而且实生种子可贮存10年左右。
由于马铃薯实生种子在生产上大面积的成功应用和收得的经济效益，开辟了一条既经济又适用解决马铃薯病烂、退化的新途径，引起了联合国国际马铃薯研究中心的重视，中心主任美国理查德·索耶博士率考察组分别于1978年、1979年两次来乌盟和西南地区进行考察，中心副主任佩奇博士于1986年3月专程前来乌盟考察。
《马铃薯实生薯生产上应用效果的研究》成果，1978年获国家科学大会奖。获内蒙古自治区政府科技进步奖一等奖。1979年，张鸿奎被评为全国劳动模范。同年，当选为政协乌兰察布盟第五届委员会副主席；1980年，被评为自治区农牧业战线劳动模范。同年，当选为第五届全国人大代表。1984年，加入中国共产党。1986年8月，张鸿奎病逝，享年84岁。