张桂凤生于浙江萧山，13岁在嵊县学戏，应工老生。1942年10月进上海大来剧场，是袁雪芬倡导的越剧改革的第一批参加者之一，1945年再加入袁雪芬、范瑞娟领衔的雪声剧团，1947年加盟范瑞娟、傅全香领衔的“东山越艺社”。解放后入华东越剧实验剧团，后转入上海越剧院。张桂凤戏路宽，在表演上坚持现实主义原则，注重刻划不同人物的个性，有“性格演员”之称，譬如在《祥林嫂》中，她一人饰二角，一个是卫癞子，是典型的浙江流民的形象，一个是吴妈，仅仅一句台词，但把精神麻木的形象表现得入木三分；在唱腔上较多吸收绍剧高亢的音调和棱角分明的润腔方法使唱腔激昂奔放，富有力度，从而增强了男性气质。如《二堂放子》，“何日骨肉能聚首”这段[尺调腔·慢板]，是刘彦昌在二堂看书偶见落花瓣瓣、秋风瑟瑟不禁思念圣母时唱的，唱腔旋律流畅，刚健质朴，韵味浓郁；该剧中的“华山圣母是儿的娘亲”唱段，是以[尺调腔·二凡]为基础组织起来的，其过门和唱腔都吸收自绍剧，但又加以越剧化，唱得感情真切深厚。

张桂凤组织唱腔的能力很强，能根据人物感情变化灵活运用各种曲调、板式，使唱腔富有新意。如《凄凉辽宫月》第六场中道宗猜疑皇后时唱的“一石投水激波涛”这段[弦下腔]，以尺调式、正调式、北调式、自由式的[弦下腔]混合组成，旋律丰富，节奏多变，唱腔深沉、粗犷，符合人物的身份、性格，运腔又十分细腻。《李娃传》中的“训子”吸收了绍剧的音调，充分表现出人物激愤的情绪。

张桂凤创腔时善于根据塑造不同行当、不同个性的人物的需要，采取不拘一格、移花接木的方法选择和运用不同的音乐素材。《凄凉辽宫月》中道宗唱的“眼前丽人赛观音”这段唱，根据这位骠悍人物的特点和具体情境，吸收借鉴了绍剧的[平阳调]因素；《祥林嫂》中卫癞子的“东南西北全走遍”这段唱，根据人物不务正业、四处游晃的特点，继承运用了越剧早期的[平板]唱腔。这样做既突出了人物的个性，又使唱腔富有地方色彩。

张桂凤的传人有王金萍、董柯娣、章海灵、费禄姣、乐彩珍、张国华、张承好、吴群等、周勤等。