中華人民共和國成立後，張東蓀任全國政協委員，與周恩來等56人當選為中央人民政府委員會委員，中國人民外交學會理事，政務院文化教育委員會委員。著有《道德哲學》《認識論》《科學與哲學》《階級問題》《理性與民主》等著作。
張氏崇尚所謂的“自由主義”，他在40年代社會上展開的“自由主義向何處去”的討論中曾說過：“中國接受西方文化雖隻短短將近五十年，然而卻居然在思想文化界中養成一種所謂Liberal Mind。此字可譯為‘自由胸懷的陶養’，乃是一種態度，或風格，即治學、觀物、與對人的態度或性情，亦可說一種精神。”這種精神“為時雖然不太長，幸而對於這個精神卻已植了一些根基。雖然有待於將來的更發揚光大，卻不能不說已經有了萌芽。為了將來發展科學，為了中國在世界文化有所貢獻，這一些萌芽是必須保全下去，千萬摧殘不得的。”（載《觀察》，第5卷第11期）
在1951年知識分子改造運動中，作為燕京大學哲學係主任的張東蓀與校長陸誌韋、宗教學院院長趙紫宸三人成為重點批判對象，後三人又晉升為全國知識界的“反動標兵”。令人倍感神秘與匪夷所思的是，1952年，“張東蓀案”東窗事發，天下震驚。據後來披露的消息稱，張東蓀認為中共製定和奉行的向蘇聯“一邊倒”的外交方針不符合中國的利益，同時又感到要說服中共改變這一大政方針是不可能的，便想起了當年他在國共兩黨角逐的大混亂、大失控中自己發明的錦囊妙計——“中間路線”，企圖借助個人的力量，以“中間路線”為撒手鐧，利用自己大半生練就的捭闔、鉤鉗之術，單槍匹馬與美國方麵進行聯係並示好，以挽狂瀾於既倒。在這種魔幻現實主義心理驅使下，張東蓀意外碰到了一位自稱與美國方麵有聯係、實為美國特務的王誌奇。張東蓀與王一見傾心，竟膽大妄為地和這位“美國特務”單獨秘密接觸起來。在中國即將卷入朝鮮戰爭的嚴峻局勢下，王誌奇從天津進京告訴張東蓀，說美國決心打第三次世界大戰，並且正在製訂具體作戰計劃。張東蓀聞聽大驚，一麵認為世界局勢果然按他的預想發展開來了，一麵又為中國的外交路線充滿了焦慮與不安，他置自己頭頂全國“反動標兵”的政治帽子於不顧，倉皇中要王立即傳話給美國國務院，“打起仗來千萬不要打中國，留著中國，且看將來”雲雲。（散木《從“張東蓀案”到“X”社案》，載《文史精華》，2003年11期）