1057年，得文彥博宰相的支持，張載在京師相國寺設帳開館招收門徒講授《周易》。張載與二程雖然是親戚，但一直沒有機會在一起討論學問。這一年，他經過與二程在一起切磋道學，大有相見恨晚之感。
那天，張載備家宴歡迎二程兄弟北上，席間，他們就宇宙的根本問題進行熱烈討論。張載首先說：“載久聞二位賢侄文名，但一直緣慳一麵，今天我們不妨煮酒論道，暢所欲言，如何？”
“表叔如此盛情，晚生深表謝忱！表叔大名聲震京師，今天有機會能當麵聆聽高論，我們真乃三生有幸！敬請賜教！”程顥說。
“哎，賢侄不必客氣，我雖然在輩分上居長，但我們在學術上是平等的，不拘禮數。我們不如直呼姓名如何？”
程頤立即回答說：“表叔在上，你呼我們姓名尚可，我們豈能犯上。今天論道還是請表叔先發表高論！”
“既然你們要我先說，那我就拋磚引玉了。”
“表叔請！”
“竊以為，在形成世界萬物的總過程中，天是無限的宇宙空間，道是大氣運行變化的自然過程，性是所形成的萬物與人分別具有的本質，‘氣’則是總根源。也就是說，宇宙的本體就是‘太虛’，它是無形的；但‘太虛即氣’，它由‘氣’生成，並非空虛無物的性質。所以‘太虛’為萬物之源，‘氣’乃萬物產生的基因。用‘氣’可以說明物質是第一性的。此乃載的一管之見，不知二位有何見地？”張載首先道出了自己的觀點。
“晚生不敢苟同表叔的觀點，顥以為，宇宙的本質在於‘天理’或‘理’，而非‘氣’。‘窮理盡性以至於天命，三事一時並了，元無次序，不可將窮理作知之事。若實窮得理，即性命亦可了’（《二程集》p15）。”程顥也如實闡明了自己的觀點。
“伯淳高見。‘學貴自悟，守舊無功’，載聽後，頓覺耳目一新！”
“顥還要請教表叔的是，您把人性劃分為幾個層次呢？”程顥又問。
“對於人性，我將其劃分為‘天地之性’和‘氣質之性’兩個層次。這就是說，隻要能‘窮理盡性’、‘窮神知化’，就能‘變化氣質’，返歸人性本原的‘誠’。”
“表叔真乃高才也，其學更先從雜博中過來！（《二程集》p38）”
“哪裏，哪裏，過獎了。不知你們對人性是如何劃分的？”
“侄兒與表叔的表述有所不同，竊以為，人性可劃分為‘天理’、‘人欲’兩個層次，且二者相輔相成，‘人欲’去，則‘天理’存；故隻有通過研究事物原理，才能摒除物欲的蒙蔽，獲得良知（‘格物致知’），恢複‘天理’的本來麵目。”程顥回答說。
“正叔，你有何高論？”
“高論談不上，竊以為，在人性的劃分上，我們與表叔的表達方式雖然不同，但實質上卻是一致的。”程頤補充說。
“正叔所言極是，我們雖然在自然觀、宇宙觀、在認識論的‘窮理盡性’等問題上觀點相左，這正如我們是親戚一樣，盡管姓氏和輩分不同，但卻是一家親，同屬於理學大家庭的一分子。”
……
正是此次徹夜暢談，彼此便親上加親了。程顥曾說：“某接人多矣，不雜者三人，張子厚、邵堯夫、司馬君實。”（《二程集》P21）
在二程看來，張載是一位謙謙君子的學者。張載指出，學習要謙虛而不自滿，“人之好強者，以其所知可也。所知多則不自強滿。學然後知不足；有若無，實若虛，此顏於之所以進也。”（《經學理窟·學大原下》）如果不自滿，就會使自己好問求知。不懂裝懂，是學習的大敵，“有不知，則有知；無不知，則無知。故曰：聖人未嚐有知，由問乃有知也。”（《性理拾遺》）他曾說：“人多以老成，則不肯下問，故終身不知。”（同上）要做到不恥下問，關鍵在於“學者當無我”（《經學理窟·學大原下》）。“以未知為已知，未學為已學”者的毛病就在於“不知求是為心”（同上）。在張載心裏，程顥不僅學問好，且頗具親和力；而程顥則“非禮勿動”，治學嚴謹。所以，張載與二程不久便結為知音。
有一天，張載特地邀請二程兄弟到他的館中講授《周易》，張載聽後，覺得二程對《周易》的理解比自己深刻。不久，張載因此“撤座，輟講”，並對弟子們說：“我通過對二程的考察，他們從小時候起就超脫一切，隻想學聖人，所以終於學到了孔子、孟子那套已經失傳了的學術，而成為諸儒的先導。他們的學說就像棉布、絲綢、大豆、小米一樣，人人都需要它，懂得道德的人尤其尊崇它。‘比見二程深明《易》道，吾所弗及，汝輩可師之’（《二程集》p436）。”
經過一段時間的交往，叔侄仨更是心心相印了。次年，程顥到鄠縣走馬上任，張載專門致函祝賀，同時，還在信中與其討論“定性”問題。
這時的程顥已經建立了自己的定性哲學觀，所以，他在回信中著重闡明了認識論與修養論的相互關係。他說，“定”之所以能定，不在於強製本心，也不在驅逐外誘，隻要隨順天理，則“時行則行，時止則止”，無分於內外動靜而無所不定。而要達到這一境界，關鍵在於能否實下“廓然而大公，物來而順應”之工夫。學者們稱，從《定性書》可窺見明道哲學之精微處。
後來，《宋元學案》雲：“明道功夫醇熟，於《定性書》可見其造詣之深。宋明學者，論定性功夫，多本此篇。”國學大師章太炎也在《檢論·通程》中也說，明道之學，“大端當以《定性書》為主”。
熙寧二年（1069年），張載為崇文院校書，程顥時任監察禦史裏行，故二人常在一起共論道要。
此時在漢州（今四川廣漢）的程頤，也與張載常用書信討論過學術問題。程頤在《答橫渠先生書》、《再答書》中，既肯定了張載嚴謹的治學態度，也指出了他們二人在修養論問題上的不同看法。程頤說：“氣完則理正，理正則不私。不私之至，則神。”（《二程集》P597）
盡管二程與張載個人關係很好，且都是理學的代表人物，但他們在學術問題上卻存在著分歧。
熙寧十年（1077年），張載因病辭官，在返鄉途中經過洛陽，與在此講學的二程進行了一次長談，一生遊學於張載、二程之間，被秦之士大夫稱之為“門人之秀”蘇炳將他們的談話記錄整理為“洛陽議論”。
在記錄的三十五條中，他們一方麵討論如何“窮理盡性”的哲學問題，另一方麵主要涉及有關崇禮教、化風俗、行井田、用賢才的經世治國問題。在這兩方麵問題的議論中，除“井田製”雙方大同小異外，其他方麵關、洛之間的學派分立、致思路向的分歧，表露得一清二楚：
二程認為：“隻窮理便是至於命。”張載卻說：“亦是失於太快，此義盡有次序。須是窮理，便能盡得己之性，則推類又盡人之性；既盡得人之性，須是並萬物之性一齊盡得，如此然後至於天道也。其間煞有事，豈有當下理會了？”
更使洛學難以接受的是，關學奉行“以躬行禮教為本”的宗旨。從張載到三呂（大忠、大鈞、大臨）、範育、蘇炳，皆先“正禮文”，“學古道”，務求先王本義，使學者視聽言動、出處進退先有據守，“亦如天地設位”，真正“知禮”；以期一則變化氣質，修己成德，二則禮漸成俗，風化社會，最終達到經世治國，“及乎後世”之目的。關學如此重禮化俗，尤其是由藍田呂氏製定並推行的《鄉約》、《鄉儀》，使關中社會風俗為之丕變的事實，不能不影響到洛學。加之，關中華陰侯可本是二程舅家，其孫侯仲良又師從二程，其間親戚、師生往還，耳聞目睹，不能不使二程發出“洛俗恐難化於秦人”的感歎和疑問。