一九一一年成为武昌起义领导🆇者之一，一九一一年九月，出席文学社与共进会决定起义的联合会议，预选为起义后湖北军政府理🅄财部副部长。此间回乡变卖祖产，以充革命经费。
一九一一年十月九日，汉口机关被破获后，清吏大肆缉捕党人。张振武不惧白色恐怖，曾与朱次璋、李华模等磋商，联络各方代表约于十月十日晚发难。有文字记载十日清晨，方兴邀约甘绩熙、李华模、李南星和朱次璋等测绘学校革命党人一起商议，请李华模、朱次璋与张振武🌼联系，李、朱二人返回后向方兴报告张振武说，今夜必动。能白昼动★更佳。
当晚，起义爆发后，张振武积极投入其中。
武昌起义后，参与组建湖北🔲🄥军政府，任军📥🜽🇫务部副部长，代行部长职。主持军务十余日部署有序，颇具胆识。
保卫汉口、汉阳期间，凡民军赴🐍前线，必亲往激励，以振士气。并多次印发白话文告，阐明革命大义及作战要领。
汉口失陷，派人往各州县办理🆇民团。又亲赴青山、张公祠、梅子山、扁担山一带布置防御，并派员在前线招降北兵。
汉阳危急，📣🜪亲率部属驰援，激战中📎🙫🍘负伤落水，几至溺死。后退守武昌⛽，鼎力襄助总监察刘公守城。黎元洪出走葛店，主张去黎另举贤能，为黎所深恶。
汉阳失守、革命军士气陷入低潮，黄兴主言放弃武昌、退走南京之际，又是张振武坚辞批驳，以示反对🇩🛎🛍。
张认为，武昌和汉阳有大河相隔，北🏅🗩🞖洋军要想攻🐧🂌🍙下并非易事；就算能攻下，也为其他各地革命赢得了宝贵时间。
至于🕱🍜🈻黄兴所谓南下攻取南京，他认为不过是洪秀全一般的结局，并无可取之处。
北洋军炮轰武昌，炮弹一度落入🐍军务处并炸死炸🐧🂌🍙伤卫队三十余人，一颗流弹甚至落在了会议桌旁。
与会人等均吓得面如土色，🔲🄥唯张振武坦然笑道“可移至楼下，照常办公，不必惊恐！”过人胆识可见一斑。