从事中医及中西医结合临床工作40余年，积累了丰富的中医临床经验，在常见病、多发病、疑难病的防治中，突出中医诊治过程中的辨证论治，对症下药。熟练掌握消渴、中风、胸痹、脑晕、喘证、水肿、黄疸等各种疑难杂症的中医药治疗以及中医健体调补。采用中西医结合的方法对一些危重症的抢救如Ⅱ型呼衰、严重心率失常、糖尿病酮症、脑出血、大面积脑梗塞、低血糖所致的昏迷等均取得了较满意的效果，对不典型流行性出血热的及时诊断颇有经验，中医辨证施治高热有独到之处，疗效可佳，深得广大患者的信任。张桂芬主任参与并完成了《中药胰活冲剂对Ⅱ型糖尿病的临床及实验研究》，该项目曾获局级科技进步二等奖；她主持的“针刺治疗球麻痹140例疗效观察”项目填补医疗卫生一等新技术项目空白；承担了多项国家中医药管理局立项课题及天津市卫生局立项课题，获科技成果推广三等奖及国家科技成果各一项；在核心刊物及市级刊物发表学术论文二十余篇。