张大煜1920年入读私立无锡中学，1929年毕业于清华大学，1933年获德国德累斯顿大学博士学位。他是著名物理化学家，中国催化科学的奠基人之一，1955年当选为中国第一批科学院学部委员。

张大煜组建了中国第一个石油研究所，发表了三十余篇论文与论著。曾历任清华大学教授、系主任，西南联合大学教授，交通大学教授，大连大学化工系教授、系主任，中央研究院研究员，东北科学研究所研究员、副所长，中国科学院兰州石油研究所所长，中国科学院煤炭研究所所长，中国科学院工业化学研究所所长，中国科学院石油研究所所长， 中国科学院大连化学物理研究所所长，国防科委16院副院长，中国化学会第二十届理事会副理事长，中国科学院感光化学研究所和中国科学院大连化学物理研究所顾问。