1944年7月24日於廣西出生，四歲時隨父母來港。自幼喜看電影，1970年加入電影行業，曾任演員、場記及副導演。1975年到台灣，任白景瑞的副導演及編劇。1977年在台灣執導第一部電影《鐵手無情追魂令》，但未在港公映。他於1979年回港，執導《醒目仔古惑招》。1984年執導吳耀漢、岑建勳主演的《神勇雙响炮》，票房收入二千多萬港元，備受矚目。其後執導了周潤發、鄧光榮主演的《江湖龍虎鬥》；鍾楚紅主演的《火舞風雲》；劉德華、鄧光榮主演的《再戰江湖》；張學友、董瑋主演的《神鎗手與咖喱雞》；任達華主演的《暴雨驕陽》；劉青雲、舒淇、葉童主演的《對不起，多謝你》等電影，部份電影更兼任編劇及監製。他在1997年執導《對不起，多謝你》後，到2010年才再執導《功夫詠春》。1991年香港電影導演會為籌款購置會址義拍電影《雙龍會》，他擔任策劃與編劇。除了幕後工作，他亦在八十多部電影及數部電視劇中擔任配角，擅長飾演父親、長者的角色。

張同祖一直熱心參與演藝業界的公益工作，曾代表香港電影導演會組建註冊成立香港電影金像獎協會有限公司，又推動組建香港電影剪輯協會、香港電影美術學會及香港電影工作者總會。他曾任香港電影導演會會長、香港電影金像獎董事局主席，香港電影工作者總會副會長。現任香港電影導演會永遠榮譽會長、香港電影編劇家協會副會長、康樂及文化事務署電影顧問團顧問、香港電影資料館專家顧問。不僅是導演會中流砥柱，更是香港電影金像獎得到影圈全面認同的主要推手。