张力伟教授长期致力于脑干及颅底肿瘤的临床与基础研究，围绕临床诊疗中亟待解决的关键问题，积极开展临床与基础研究。先后主持完成了国家“十二五”科技支撑计划等国家及省部级课题十余项，累计获批科研基金4500余万。
张力伟教授在Nature Genetics, Acta Neuropathologica等杂志发表SCI期刊论文100余篇，被引用700余次。其中，针对脑干胶质瘤特异性的PPM1D基因功能获得性突变的发现，被国际同行称为“全基因组外显子测序在脑干胶质瘤发生机制及分子靶点研究”上的重大突破，被NEJM、Lancet Oncology、Nature Communication等国际杂志引用达百余次。
作为重点学科，北京天坛医院神经外科每年平均开展各项高、精、尖手术7000余例，为大量的患者解除了病痛，挽救及延长了患者的生命。脑干占位病变、脊髓内肿瘤、脑血管疾病、颅底肿瘤、丘脑胶质瘤等手术治 疗居国际领 先地位。小儿颅内肿瘤、颅内肿瘤、脊柱脊髓肿瘤、垂体瘤的手术治 疗居国内接近国际先 进水平。在广泛开展显微神经外科手术的基础上，率先建立起了微创神经外科技术平台，其水平居国际领 先。导航手术、内窥镜辅助手术、立体定向及深部微电极刺激治 疗、癫痫的手术治 疗居国内接近国际先 进水平。脑肿瘤手术死亡率1.04%；脑干手术死亡率1.2%；动脉瘤死亡率1%以下。
欧洲科学院(又称欧洲人文和自然科学院，Academia Europaea)2021年度生命科学部院士增选，首都医科大学附属北京天坛医院张力伟教授当选欧洲科学院院士，成为中国神经外科领域获此殊荣的人。