作为一位文理兼修的大家，以科学家身份名垂后世的张衡，同时又是一位重要的文学家，作品具有独创性，尤长于诗赋。
    张衡17岁时离开家乡，出外游历，访师求学，到达当时经济繁荣、文化发达的西汉故都长安，后来又在京师洛阳居住五、六年。沿途的山川风物、历史古迹，以及参观京城太学和结交文人学友，大大丰富了他的阅历、开拓了他的视野，为之后创作《二京赋》打下基础。东汉永初元年（107年），29岁的张衡“精思博会，十年乃成”《东京赋》和《西京赋》，总称《二京赋》。《二京赋》在模拟班固《两都赋》的基础上，注入新鲜内容，特别对封建统治者的穷奢极欲进行了讽刺，警告统治者不要乐极生悲，不要结怨于民，牢记“水所以载舟，水所以覆舟”。此外，张衡的小赋具有抒情的特点，打破了汉赋敷陈描写的老一套，将汉赋从长篇大论的堆砌文字转变为抒发心灵的短小篇章，为后来魏晋抒情小赋的大量出现打下了基础。
    《二京赋》外，另著有《南都赋》、《温泉赋》、《归田赋》、《思玄赋》、《四愁诗》等名篇，今人张震泽注有《张衡诗文集校注》。