西藏的老百姓，由於長期受舊傳統的影響，他們都說：“天上有太陽、月亮，地上有達賴、班禪。”因此，在西藏，宗教問題就是一個民族性的問題，群眾性的問題，也是一個國際性的問題。張經武經常提醒進藏幹部，注意執行黨的宗教政策。他對同誌們說：“共產黨是無神論者，是唯物主義者，應該不信神，這是完全正確的。但是，人民信神不信神則是另一回事情，他們要信神，信仰宗教，共產黨員就要實行宗教信仰政策。”他還對幹部們說：“苦難深重的西藏群眾，長期以來，身受自然災害和階級壓迫，對於這種慘重處境自己無能為力，因而隻有把自己的苦難訴諸‘神’和‘佛’，求其‘庇佑賜福’。因此，共產黨人的責任，就是把人民群眾從階級壓迫下解放出來。我們在宗教和寺廟工作中必須進行艱苦、細致、耐心的長期工作。”在具體工作中，他采取了一係列措施，落實黨的宗教政策，保護愛國守法的寺廟和僧俗；對宗教界愛國進步人士在政治上妥善安排，在生活上予以體貼關心；對下層喇嘛發放布施，予以生活救濟。早在1952年春，他就根據群眾和上層人士的要求，作出了複修雍和宮的決定。
察珠·阿旺洛桑活佛，是一位精通佛學和西藏曆史的著名學者和詩人，在同進藏幹部的交往中，很快理解並接受了中共的民族政策和其他各項政策，積極參加各種愛國進步活動。對這位不負眾望、為西藏人民的解放事業積極工作的進步老人，張經武極為器重和關注。這位老人家境清貧，生活有困難，張經武決定給他發足生活補助金。這位老人沒有馬騎，張經武就從機關的騾馬中，挑選一匹最好的騎騾，派人送到他家裏。老人病重住院時，張經武和張國華一同趕到醫院探視慰問，並坐在床前詳細詢問病情，囑托醫務人員精心治療，希望他安心養病，盡快恢複健康。當這位老人逝世時，張經武指示：舉行隆重追悼大會，登報表彰他的愛國主義精神。
在實施和平解放西藏協議的過程中，張經武還深深感到，要解除人民的精神枷鎖，要擺脫西藏的落後狀態必須辦好教育，讓農奴子弟享受教育的權利。同時還必須抓好有文化的上層青年的教育工作。
1952年1月，張經武擔任中共西藏工委書記以後，就確定了西藏青年工作的基本方針，其中指出：“要運用適當形勢把西藏上層青年團結起來，組織學習，開展各種活動，並通過這些青年的各種社會活動去影響西藏廣大青年，便利開展反帝愛國統一戰線工作。”還提出，西藏團工委要與拉薩的貴族青年交朋友，邀請他們參加政治學習和文化體育活動，從中增加彼此之間的了解和交往。在張經武的推動下，1952年9月12日，“拉薩愛國青年文化聯誼會籌委會”成立，吸引了拉薩各族青年積極參加學習和各種活動。一群貴族小姐破天荒在文藝晚會上表演了自己編排的舞蹈，一批貴族少爺組織起了足球隊，還舉辦了蘇聯經濟建設成就圖片展覽，翻印藏文宣傳品和新聞簡訊進行街頭宣傳。這些舉動，衝擊了西藏落後保守的傳統思想，引起了西藏地方政府上層官員的強烈反響，有少數反動頑固分子借機進行造謠誣蔑，威脅恫嚇參加活動的青年。張經武知道這一情況後，立即通知西藏地方政府噶倫，責成他們嚴加製止少數頑固分子的誣蔑、恫嚇活動。1953年3月，經張經武、達賴批準，正式成立了“拉薩愛國青年文化聯誼會”。張經武親自參加成立大會，把一麵寫著“為熱愛民族和祖國而努力學習”的錦旗送給了聯誼會。此後不久，張經武又批準團工委組織了90多人的西藏青年參觀團，赴祖國各地參觀學習。在北京，參觀團受到了毛澤東、周恩來、劉少奇的親切接見，並送他們到中央民族學院學習了3個月，使他們受到了一次深刻的愛國主義教育，開闊了眼界，增長了知識，加深了對偉大祖國的了解和熱愛。
在張經武和西藏工委的關懷下，西藏各地愛國青年文化聯誼會相繼成立，並且通過學習和提高，成了西藏各項社會活動的一支活躍的力量。1954年5月，八國記者第二次到西藏采訪，聯誼會也成為他們的主要采訪對象。1955年，張經武在《西藏民族和西藏人民走向光明和幸福的道路》一文中，高度讚揚了聯誼會這一愛國青年組織所起的作用。他說：“西藏地區成立了青年、婦女愛國文化聯誼會，在反帝愛國、團結進步的旗幟下，學習各種知識，愛國觀念和政治覺悟正在日益增強，這是西藏今後更加發展不可缺少的力量。”
在抓好上層青年教育的同時，張經武組織工委對全藏的教育工作進行了多次討論和研究。1952年1月，工委在討論創辦拉薩小學和拉薩中學時，張經武作了明確指示：“辦學校，主要靠中央出錢，不要強調地方政府籌款和貴族捐助。目前辦學還談不上正規，講一般常識，也是為將來正規化作準備，重點講西藏政治形勢與民族團結的政策，通過學生接受愛國反帝教育，回家對其父母兄弟宣傳。教學應從藏族青少年現實水平出發，由近及遠，如講《十七條協議》，講國旗、國徽，講阿沛在北京的講話，講人民解放軍艱苦奮鬥、英勇犧牲的光榮傳統與優良作風。”在張經武的關懷下，1952年8月，拉薩小學正式開學。張經武親臨學校參加了開學典禮。第二年，在張經武倡議下，又創辦了日喀則小學。為了讓更多的農奴子弟和無家可歸的藏族孤兒享受教育，張經武作出決定：孤兒的衣、食、住，全部由國家供給。
1956年4月22日，張經武陪同陳毅副總理到拉薩小學參觀，仔細詢問了學校情況，翻閱了學生作業本，並且參觀了孤兒和住校窮苦兒童的宿舍。張經武摸著藏族孤兒普巴和索囊的頭，親切地對他倆說：“你們沒有家，學校就是你們的家，沒有父母，同誌們會照顧你們。”
在中央人民政府和中共西藏工委的關懷下，西藏的教育事業得到了迅速發展，到1959年全區小學發展到462所，普通中學2所，在校學生達到1.6萬餘名。並且通過選送青年到中央民族學院、西南民族學院、中央團校學習等形式，為全區培養了6100多名藏族幹部。
為了全麵實現和平解放西藏的協議，張經武還十分重視全區農、牧、工、商業和交通、衛生等各項事業的發展。至1958年止，全區修築了6000多公裏的公路，辦起3所規模較大的綜合性醫院、16所衛生院，為群眾免費治病280萬人次。通過銀行為群眾發放了農牧無息貸款和手工業、商業低息貸款360多萬元(銀元)。通過貿易公司每年幫助商人解決數萬斤的羊毛銷路問題，促進了全區經濟的繁榮。
張經武堅決執行中共中央、毛主席“慎重穩進”的工作方針，得到了西藏全區人民的擁護，也得到了中共中央的充分肯定。1954年9月，張經武被選為全國第一屆人民代表大會代表；1956年9月，又被選為中國共產黨第八次全國代表大會代表，並被選為八屆中央委員會候補委員。1957年5月，中共中央在《西藏工委關於今後西藏工作的決定》的批示中指出：“西藏自和平解放以來，我們認為西藏工作是有成績的，在一定程度上改變了中央和西藏之間的關係，在一定程度上改變了西藏人民對祖國的觀感，愛國主義在逐步增長起來。”
中共中央和中央人民政府對西藏工作采取“慎重穩進”的方針，目的是對西藏上層耐心等待，希望他們以大局為重，按照協議精神，自動進行改革。但是，西藏的反動分子卻反把中央的指示視為軟弱可欺，繼續在拉薩等地製造騷亂。對此，張經武曾經提醒全區幹部和戰士：“從當前西藏地區的局勢來看，西藏的階級鬥爭發展為武裝鬥爭是不可避免的，隻是規模大小和局部還是全麵性的問題了。不論哪一種叛亂，我們都必須在政治、軍事各方麵作好充分的準備。”
1959年3月19日，西藏地方政府和上層反動集團果真在拉薩、山南等地發動全麵武裝叛亂，向人民解放軍發動全麵進攻。3月20日上午10時，中國人民解放軍西藏軍區奉命對叛亂集團進行討伐，在藏族愛國僧俗人民的協助和配合下，經過十多天的戰鬥，取得了平叛鬥爭的重大勝利。
通過平叛鬥爭，藏族人民清醒地認識到，中國共產黨和人民解放軍才是自己真正利益的代表者。在各地舉行的平叛大會上，廣大的藏族勞動人民強烈要求實行改革。他們說：“農奴製度不應該在西藏繼續保留下去了。”
1959年5月2日，中共西藏工委討論製定了《關於當前平叛工作中幾個政策問題的決定》，並將此決定報告了中央。5月31日，中共中央批準了這個決定，批示指出：“中央同意這個方案，認為在這個方案中所製定的各項政策，都是正確的。”“目前西藏地區的任務是結合平息叛亂，采取邊打邊改的辦法，完成全區的民主改革。西藏地區的民主改革可以分為兩個步驟進行：第一步，以三反 (反叛亂、反烏拉、反奴役)、雙減(減租減息)為內容；第二步，以實行分配土地為內容。鑒於西藏地區的特殊情況，中央決定在西藏的土地改革中，對於沒有參加叛亂的貴族的土地和多餘農具、耕畜、房屋，一律仿照內地對資產階級的辦法，實行贖買政策。”
根據中共中央的指示，中共西藏工委作出決定，以拉薩、塔工、山南三個地區為試點摸索經驗，指導全區民主改革。同時，從機關、部隊中抽調了數千名幹部、戰士奔赴各地，參加民主改革。
6月19日至27日，中共西藏工委召開拉薩、塔工地區三級幹部會議，張經武到會傳達了中共中央的指示和中共西藏工委《關於當前平叛工作中幾個政策問題的決定》。張經武還就改革步驟問題、誰種誰收政策問題、減租減息問題、贖買政策問題、宗教問題、叛亂界限問題、劃分階級問題、牧區政策問題、發動群眾和培養藏族幹部等問題，進行了詳細解釋。對民主改革試點工作提出了指導性意見。在談到宗教問題時，張經武說：“宗教問題，寺廟問題，很複雜。徹底解決宗教問題，是長期的複雜的思想鬥爭，決不是用行政命令的做法所能解決的。我們漢人也有信佛教的，也是經過多年教育，才破除了迷信。機關的藏族幹部和學校的藏族學生，可以進行無神論和破除迷信的教育，可以講理論，用社會發展的曆史教育幹部和學生。當前務必注意，把宗教信仰問題同宗教中的壓迫、剝削製度加以區別；把僧侶們一般的宗教活動同他們對教徒的勒索、虐待等為非作惡行為加以區別；把發生叛亂地區和沒有發生叛亂的地區加以區別。”
西藏的民主改革開始以後，張經武把主要精力放在調查研究、發動群眾、培養幹部和對上層人士的教育工作上；他曾經多次指出：“領導幹部要深入下層，深入實際，才能正確領導群眾運動。縣委書記要下工作隊、上前線，工作要有計劃、有步驟，抓中心、抓重點、抓典型，以中心工作帶動其他工作。”
1959年9月19日，張經武和周仁山到曲水縣視察，來到田間、牧場，和農會幹部、積極分子、朗生(奴隸)等各方麵的群眾進行座談，並且訪問了多傑·澤仁卓瑪、朗加卓瑪等幾位老太太，隨後又召開了幹部會議，針對一些幹部在寺廟工作中的急躁情緒作了重要指示。他說：“寺廟工作，首先要充分發動群眾，不可能在一個運動中把所有問題都解決。三反，首先要反叛亂、特權、剝削，把政教分開，割斷寺廟與群眾的經濟聯係，三反搞得徹底，憲法也就進廟子了。”“我們對寺廟，一不拆廟子，二不打佛像，留的寺廟由寺廟管理委員會進行民主管理，不能用行政命令去解決宗教問題。對偏僻的地區，要通過群眾逐步解決寺廟留不留的問題，一個寺廟隻要還有一個喇嘛，寺廟就要留下。”
11月11日，張經武到靈芝縣調查，發現部分基層幹部和部分群眾對贖買政策有不同看法，他便耐心地進行解釋。他說：“對於沒有參加叛亂的領主的土地和其他生產資料，實行贖買後交大家分配。這樣做，可以減少一些人反對和破壞改革，能夠團結爭取更多的人。這有利於民主改革工作，更有利於打擊、孤立反動分子。這樣做，國家花錢不多，也不會妨礙勞動人民的翻身運動。”幾句話就把幹部、群眾給說服了。
在調查研究工作中，張經武還特別注意總結經驗，推廣典型。1960年冬，各地在民主改革的基礎上，紛紛成立了互助組。如何指導這一工作，他及時總結了乃東縣溫區結巴鄉桑嘎村朗生互助組的經驗，並對一份《百萬農奴的榜樣》的材料批示：“這是一個由11戶朗生組織起來的‘窮棒子’互助組，他給朗生的真正解放，樹立了榜樣，指明了道路，反映了貧苦農民人窮誌不窮、硬骨頭的英雄氣概和奮發圖強、自力更生的雄心壯誌。這個材料說明，把這些‘沒人要’的舊社會奴隸們組成互助組，就是引導他們走向了真正解放的光明大道。”
民主改革，對於上層人士是一個思想改造過程。有的上層人士感到麵子上過不去，認為過去是我統治勞動人民，現在是勞動人民當權，因而感到不服氣，看不順眼。為了適時做好上層人士的團結教育工作，爭取他們對民主改革工作的支持，1960年9月，張經武主持召開了西藏全區統一戰線工作會議，並作了重要講話。隨後他又深入到上層人士中間開展談心活動。有些上層人士不願聽“改造”兩個字，張經武就開導說：“其實，革命隊伍中的每個人都要改造，勞動人民要繼續改造，革命工作人員要繼續改造，共產黨員也要繼續改造。”1960年11月，西藏政治協商會議召開一屆二次會議，張經武親自到會，推心置腹地對大家說：“上層人士如何對待當前發動起來的群眾革命運動？大家很清楚，千百年來，西藏廣大勞動人民一直受著三大領主殘酷剝削和壓迫，這就種下了階級仇恨的根子，勞動人民一旦獲得翻身解放，提高了階級覺悟，在激烈的階級鬥爭中，鬥爭的矛頭必然指向剝削壓迫階級，這是完全符合革命運動規律的，也是完全可以理解的。因此，在轟轟烈烈的群眾革命運動中，因為某些幹部政策水平問題，在執行政策中發生一些缺點是難免的。領導上必須重視這些缺點，並且予以及時糾正。那麼，上層朋友們，對於這些應該采取什麼態度呢？一種正確的態度是根據黨和政府的政策，本著團結——批評——團結的原則，積極反映情況，提出改正缺點的意見，並協助黨和政府糾正工作中的缺點。上層朋友怎樣才能和群眾搞好關係，取得群眾的信任呢？我們認為，上層朋友必須放下架子，積極學習黨的政策，努力自我改造，密切聯係群眾，參加群眾的各項活動。”他的講話受到了熱烈歡迎。
有一次，張經武收到幾位政協委員的來信，反映有的地方借組織政協委員學習為名，強迫他們交代與外國的關係，把上層人士座談會變成了鬥爭會、檢討會、坦白會。張經武調查清楚這一情況後，立即對有關部門進行了嚴肅批評。他指出：“你們這樣搞，把黨的名譽搞壞了，以後誰還聽你的。這樣搞，怎麼去分化、瓦解、孤立少數敵人，爭取團結更多的朋友？”他責成這些部門的領導人必須立即糾正。
黑河班戈縣有個幹部不執行黨的政策，當部落的積極分子把外逃的牧主說服爭取回來時，他還帶人去抓，結果被人用刀刺死了。張經武聽到這一消息很痛心。他派人妥善處理了善後工作，同時也批評了一些幹部、戰士的蠻幹做法。
在爭取西藏上層人士支持民主改革的工作中，張經武非常重視采納上層人士的意見。班禪額爾德尼對寺廟改革工作提出了五條意見，即“第一，寺廟必須放棄剝削；第二，寺廟必須實行民主管理；第三，寺廟必須執行政府法令；第四，寺廟要進行生產；第五，政府對老幼喇嘛和專門念經的人的生活包起來。”張經武及時采納了班禪的這些意見。
他還組織了一批有經典知識的喇嘛專門研究經典。張經武在領導西藏民主改革中，不斷總結經驗。他在《正確貫徹黨在西藏民主改革中的方針政策》一文中寫道：“實行民族自治，必須大量培養民族幹部，這是民族區域自治中最核心的問題。隻有大量民族幹部成長起來，本民族人民才能很好地行使當家作主的權利。”本著這一基本經驗，西藏的民族教育事業，在60年代又得到了進一步發展。到1965年，全藏小學發展到1822所，普通中學4所，中等師範學校1所，民族學院1所，在校學生7萬餘人。同時結合其他形式，為藏族培養了大批幹部。據1965年統計，全區已有藏族、回族、珞族等民族幹部1.6萬餘名，其中1000多名擔任了專員、縣長、區長等領導職務。
張經武重視民族幹部的成長，更關心漢族幹部與藏族幹部之間的團結問題。1959年11月，他在靈芝縣搞調研，發現一些藏族幹部在說話時，說你們漢族幹部如何，我們藏族幹部如何。同時也發現，一些漢族幹部說話時，說你們藏族幹部如何，我們漢族幹部如何。從這些言談話語中，他發現了藏、漢兩族幹部之間在感情和習慣上的隔閡。於是，他把各族幹部找來召開座談會，風趣地說：“藏族是吃糌粑的，漢族是吃米、麵的，從生活習慣上是兩個不同的民族，但在共產黨領導下，我們都是一個階級，革命目的都是一致的。我們祖國是50多個民族的大國，這些兄弟民族決不能分開，如果分開，帝國主義就會欺負我們。特別是各少數民族的政治、經濟、文化都比較落後，必須依靠黨的領導和各兄弟民族的幫助，才能發展進步。”他又激勵說：“你們都很年輕，才二三十歲，年輕有為。但是你們沒幹過土地革命工作，我們幹過，從1927年江西革命根據地起就幹土地革命，我們有經驗，可以幫助你們。這條經驗就是要依靠群眾，發動群眾。現在，西藏進行的土地改革，是祖國大陸最後一次最後一塊地方土地改革，是了不起的事情，是鍛煉的好機會。不然，將來隻有到書本上去學，而且隻能學到一些概念，沒有實際的體會，所以大家要下決心在土地改革的鬥爭中鍛煉。”
喜馬拉雅山上的珞族，地闊人少，幹部的工作特別艱苦。張經武經常惦念在這裏工作的珞族幹部。1960年11月西藏政治協商會議召開一屆二次會議時，他把參加會議的六名珞族鄉幹部請到自己家裏，親自遞煙、倒茶，傾聽他們的意見。珞族幹部說：“珞族過去在西藏封建農奴製度的統治下，不要說沒有一點政治權利，就是連生活的權利也沒有，封建農奴主把我們逼上深山叢林。生產上，是刀耕火種的落後方式；生活上，吃不上糧和鹽，穿不上布衣。現在，在共產黨領導下，珞族有了本民族幹部，參加了政府機構，管理國家大事；大家都分得了土地，組織了生產互助組，學習使用較先進的種地方法，積極發展農副業生產，家家有了糧食吃，家家增加了收入，生活得到了顯著改善。”六位珞族幹部說完後，張經武親切地對他們說：“珞族人少地方大，地方也好，大家要團結好，努力生產，改善生活，慢慢從山上搬到平壩來，有困難政府幫助你們解決。”“請你們回去轉告我對珞族人民的問候，轉告我對珞族幹部和人民的期望，要熱愛祖國，有事找政府商量，小事找縣、找專署，大事就到拉薩來找我們一起研究，好好行使當家作主的權利；要愛解放軍，和解放軍團結好，共同保衛祖國，保衛人民；要愛勞動，種莊稼也好，搞手工業也好，打獵捕魚也好，隻有通過勞動，才能發展生產改善生活；要愛人民，愛人民就要團結，隻有團結了，力量就大了，什麼事情才好辦了；要愛共產黨，共產黨領導我們翻身解放了，隻有熱愛共產黨，聽共產黨的話，才能建設好西藏。”
張經武嚴格要求在藏工作的幹部，也嚴格要求自己，正視自己的缺點和錯誤。早在1952年4月處理“人民會議”問題時，他就對西藏上層人士提出：“如果我犯了錯誤，任何一個老百姓都可以批評我，如果是政治上的錯誤，任何一個人都可以向中央告我的狀。”
1956年4月，西藏自治區籌委會成立，提出了“逐步進行民主改革和社會主義改造”的任務，結果造成機構大量增加，財政支出浩大，引起了上層人士的思想波動和社會上的騷亂。中央發現後，立即作出了西藏“六年不改”的指示。張經武當即從北京趕回拉薩，召開中共西藏工委擴大會議，作了自我檢查，並作出“適當收縮，堅決下馬”的決定。
1960年冬，西藏民主改革取得了重大勝利，個別地方過早進行社會主義改造，辦起了農業生產合作社，中共西藏工委未能及時製止和糾正，因而使相當一部分群眾思想不安，有的宰殺牲畜，挫傷了農民的積極性，妨礙了生產的發展。11月15日，中央對此作出指示：“中央認為，西藏目前應該穩定發展，就是要穩定一個時期的個體經濟，先搞互助組形式，今後五年內不搞合作社，連試點也不搞，讓剛剛翻了身的農奴休養生息，嚐到自己土地的香味，嚐到民主改革帶來的好處。”根據中央的指示和西藏工作中的問題，1960年12月16日中共西藏工委召開擴大會議，進行整風學習，張經武帶頭作了自我批評。他說：“工委在試辦農業合作社問題上，有過急、過‘左’思想，急於進行社會主義改造，違背了西藏現階段的革命發展規律，有脫離實際、脫離群眾、對西藏實際情況缺乏調查研究的官僚主義。為什麼會犯這樣的錯誤？第一是理論水平低，沒有很好的學習毛主席著作，沒有能夠把革命理論與西藏實際情況相結合，因此脫離了實際。第二是滿足於近兩年來的成績，有點勝利衝昏頭腦，認為內地社會主義蓬勃發展，西藏的政治、經濟落後很遠，有不甘心落後、急於趕上內地的思想。”會議在他的主持下，立即向全區發出了《關於停止試辦農業生產合作社的緊急通知》，強調穩定農民個體經濟，認真辦好互助組，大力開展愛國生產運動。
為了總結工作中的經驗和教訓，張經武組織工委一班人，認真學習中共中央和毛澤東關於調查研究工作的指示，起草了《關於加強調查研究的決定》，並確定由他自己和譚冠三、鄧少東等帶領六個工作組下到全區的城市、農村、牧區、邊境，開展調查研究，糾正試辦農業生產合作社的錯誤。
在張經武的努力奮鬥之下，中共西藏工委及時糾正了工作中的錯誤，使全區各項事業朝著穩定的方向發展。到1965年，全區糧食達到5.8億多萬斤，同民主改革前的1958年相比，增長88%。牲畜業也得到了很大發展，牛、羊達到1800多萬頭，比1958年增長54%。公路通車裏程達到1.5萬餘公裏，90%的縣通了汽車。廠礦企業從無到有，發展到70多個，其他各項事業也有了很大發展。全區群眾把這個時期稱為西藏的“黃金時代”。廣大農民、牧民衷心歌頌中國共產黨，歌頌毛主席，唱道：“共產黨，是親娘，原來噶廈是惡狼；要想幸福生活有保障，永遠跟著共產黨。”“毛主席，是太陽，三大領主是魔王；徹底消滅農奴製，幸福生活永無疆。”
自1951年至1965年，張經武擔任中央人民政府駐西藏代表、中共西藏工委書記、西藏軍區第一政委，在號稱世界屋脊的西藏整整戰鬥了15個春秋。他忠實地執行了中共中央和毛澤東主席關於西藏工作的指示，堅定地執行了黨的統戰政策、民族政策和宗教政策，為全麵實行《關於和平解放西藏辦法的協議》，鞏固祖國統一，增強藏、漢民族團結和藏族內部團結，徹底解放西藏人民作出了不可磨滅的貢獻，實踐了他“長期建藏、邊疆安家”的戰鬥口號。
1955年，張經武被授予中將軍銜，同時被授予一級八一勳章，一級獨立自由勳章，一級解放勳章。
1965年9月1日，西藏自治區正式成立，張經武調離西藏，回北京擔任中共中央統戰部副部長。
張經武是一位能文善武的優秀將領，又是一位傑出的統戰工作者，他為黨的統一戰線工作積累了豐富的經驗，也為西藏的和平解放和建設事業建樹了不可磨滅的功績。
“文化大革命”中，張經武遭受迫害，被關進監獄，夫人楊崗也同遭株連，進了牢房。
在監獄中，張經武受盡了“四人幫”慘無人道的審訊和毒打，兩隻胳膊被打斷。他不屈不撓，堅持鬥爭。1971年10月27日，終因傷勢過重，得不到有效醫治，含冤去世，時年65歲。張經武不幸去世一年之後，他的家屬和廣大的人民群眾才知道他被迫害致死的消息。然而在當時“四人幫”橫行的日子裏，人們敢怒而不敢言，隻能從心裏為失去這樣一位久經考驗的忠誠的共產主義戰士和優秀將領而感到悲痛。
1976年10月，“四人幫”被粉碎，張經武的冤案得到了平反昭雪。1979年9月27日，中共中央在全國政協禮堂為張經武舉行了追悼大會，胡耀邦代表中共中央、中央軍委致悼詞，高度評價了張經武的一生。很多與張經武共同戰鬥過的老同誌也紛紛揮筆，寫下了回憶錄和讚揚的詩篇。裴濟民《悼張經武將軍》一詩寫道：“將軍進藏著先鞭，戎馬關山氣浩然。不避艱難和險阻，何辭重任壓雙肩。東馳西騁千萬裏，北戰南征數十年。不幸忠良慘遭害，沉悲痛悼泣君賢。”