11月7日，与辛芷蕾、冯绍峰合作主演的电影《日掛中天》公映；[1][1]

12月5日，主演的电影《我最特别的朋友》上映。[2][2]

2月21日，主演的缉毒题材影视剧《猎冰》开播，张颂文在本剧中饰演制毒者黄宗伟；[3][3]

6月6日，主演的犯罪剧《看不见影子的少年》播出；[4][4]

8月6日，他与曾舜晞、陈都灵、王玉雯共同主演的年代谍战剧《孤舟》开播，在剧中饰演周知非；[5][5]

11月5日，出演的由董亚春执导的重大革命历史题材电视剧《西北岁月》播出；

12月16日，主演的家庭探案剧《清明上河图密码》播出，在剧中饰演赵不尤；

同年，担任2024电影频道“星辰大海”青年演员优选计划评委。[6][6]

1月14日，搭档张译、李一桐、张志坚主演的扫黑题材电视剧《狂飙》播出，他在剧中饰演高启强；[7][7]

3月24日，其主演的励志电影《不止不休》上映，在片中饰演黄江，[8][8]凭借此角色获得第1届金熊猫奖电影单元最佳电影男配角；[9][9]

9月9日，与大鹏、林家栋共同出演的电影《第八个嫌疑人》上映，片中他饰演何蓝；

9月28日，由陈凯歌执导的战争电影《志愿军：雄兵出击》上映，张颂文在此片中饰演伍修权一角，并凭借此片提名了第37届大众电影百花奖最佳男配角奖。[10][10]

3月17日，与海清、童瑶合作主演的都市情感剧《心居》播出，他在该剧中饰演展翔。[11][11]