张裔回到蜀国后，丞相诸葛亮任命他为丞相府参军，代行相府政务，又兼任益州治中从事。诸葛亮出军驻守汉中，张裔以射声校尉身份兼任留府长史，经常称赞说：“丞相赏赐不遗漏关系疏远的人，惩罚不宽容关系亲近的人，官爵无功不可得，刑罚富贵权势不得免，这就是聪明能干者和愚昧平凡者都能忘身为国的原因。”第二年，张裔北上去见诸葛亮咨询有关事务，送行的有数百人，车马都堵满道路，张裔回信对亲人说：“前几天动身上路前，昼夜接待来访的人客，得不到休息，人们敬重的是丞相长史这个职衔，儿子张君嗣附在这一职位上，故此疲倦得要死。”他谈吐诙谐机灵快捷，都像这样。
张裔年少时与犍为人杨恭十分友好，杨恭早年去世，留下的孩子没有几岁，张裔将杨家人接到自己家中，分房屋给他们住，侍奉杨恭母亲就像自己的母亲。杨恭的儿子们长大后，又为他们娶妻，购买田宅产业，让他们自立门户。抚恤旧友的家属，帮助救济衰落的家族，十分讲义气。后加封辅汉将军，兼任长史照旧。
建兴八年（230年），张裔去世。他的儿子张毣继承他的爵位，历任三个郡的郡守和监军。张毣的弟弟张郁，任太子中庶子。