張光瑋早年就讀中央軍校第一分校（南寧）第一期，繼入高級班，畢業後加入桂軍，在中原大戰後已升任團長。抗戰期間，張光瑋於1939年晉升少將，後擔任第八十四軍參謀長、副軍長、軍長等，曾參加徐州、武漢、桂柳等戰役。戰後，張光瑋調任第四十八軍軍長，部隊縮編為整班第四十八師後仍任師長，隸屬於徐州綏靖公署。1948年，張光瑋晉升中將，並升任第三兵團副司令，調往湖北防守，後改任新編第六軍軍長兼第六綏靖區司令，再撤往湘、桂邊境。
1949年，張光瑋就任黔桂邊區綏靖司令，但當國軍在廣西潰敗，雲南宣布投共後，張光瑋亦在西隆（今隆林縣）率部投降。中共建政後，張光瑋曾任廣西省參事、省政協委員等，於1971年1月12日在南寧病逝。