张沛霖(1917年12月27日—2005年9月15日),山西平定人,物理冶金学家,核材料科学学家,中国科学院学部委员(院士),生前是中国核工业总公司研究员。
张沛霖1940年毕业于西北工学院矿冶系;1949年获得谢菲尔德大学博士学位;1951年任中国科学院金属研究所研究员;1959年任中国科学院金属研究所副所长;1962年历任第二机械工业部冶金总工程师、核燃料局总工程师、部科技委常委、总公司科技委高级顾问;1980年当选为中国科学院学部委员(院士);2005年9月15日在北京逝世,享年88岁。
张沛霖早期从事物理冶金方面的工作,之后长期从事核燃料冶金、核材料方面的研究与技术和教学工作。