张雁全的父亲张友烈高中毕业后，离开家乡广东省大埔县茶阳镇左弼村到潮州市打拼，之后下海经商。1994年6月，张雁全在潮州市湘桥区出生。1998年，张友烈便将4岁的张雁全送到潮州市体操队练体操。从1998年到2003年底，张雁全在潮州练习体操。同学放学回家的时候，张雁全就到教练那里来训练，每天训练3个小时。

2003年12月，广州市跳水队专程莅潮选拔人才，他被选入广州队。

2003年底，广州体育职业技术学院（原广州伟伦体校）的跳水教练到潮州招生，因为体操和跳水的初级阶段有很多相似之处，所以跳水队招生也会到体操队来看看。看过张雁全的训练后，跳水队教练很喜欢他，但没有明确表示什么时候会把张雁全招去广州练跳水，后来这件事就不了了之了。2004年春节前，郑武带着张雁全到广州参加完一次体操比赛后把张雁全送到跳水队。

2004年2月张雁全正式进入广州体育职业技术学院跳水。2008年，他参加国际泳联举办的跳水大奖赛，获得优异成绩，被国家跳水队教练周继红选入国家队。

2009年参加东亚运动会获得单人10米台冠军和双人10米台冠军（与陈艾森），这是他首次获得运动会大奖。

2009年参加国际泳联（FINA）世界跳水系列赛英国站以494.7分获得男子双人10米跳台冠军这是他首次参加国际类运动会获奖。2012年他又获得了国际泳联跳水系列赛北京站双人10米台冠军（480.18分）。

2012年7月30日22：00，第30届伦敦奥运会跳水男子双人10米台决赛中首次参加奥运会的曹缘、张雁全夺得冠军，为中国代表团拿下第7枚金牌。

2013年巴塞罗那游泳世锦赛上与曹缘获得男子双人10米台季军，得分445.56分。

2014年9月29日，仁川亚运会跳水比赛男子双人十米台决赛，陈艾森/张雁全以462.90分的总成绩夺冠。

张雁全属于既有天赋又能吃苦的孩子，张雁全的天赋帮助他很快完成了从体操到跳水项目的转行，但帮助他取得成功的是他内心的坚定。他从小训练就很能吃苦，从来不叫苦（郑武评价）；张雁全是唯一一个要从最基础的游泳开始的，但他只用了4天时间就能一口气游完25米。张雁全初学游泳时吃饭吃得很少，就问他是不是吃不惯，没想到他是因为学游泳呛得太厉害，被水灌饱肚子都吃不下饭了。就凭这一点，就能看出这个孩子真的很努力。（谭静瑜评价）