1941年，张维与陆士嘉在德国正式结婚。1946年5月，在得知可以回国的消息之后，张维毅然中止了合同，携妻女从法国马赛港坐船，途经西贡、香港，历经艰辛，回到祖国上海。
质本洁来还洁去
1946年，阔别祖国9年之久的张维和陆士嘉夫妇最终回国。最初，他们先后到上海同济大学、北洋大学任教，后来应清华大学钱伟长的邀请，1947年秋来到清华园开始从教生涯。
张维与钱伟长一起教授全校的力学课，并被聘为教授。陆士嘉却因当时清华"夫妻不能同为教授"的规定，只能到水利系当一名工程师。解放后，清华取消了这一规定，陆士嘉终于被清华航空系聘任为教授，开始讲课。20世纪50年代初院系调整时，陆士嘉和清华航空学院一起参与组建北京航空学院，成为建立中国第一个空气动力学专业的主要奠基者之一。
张维则与钱伟长一道分担了清华全校的力学课程教学。他先后讲授过材料力学、高等材料力学、结构力学、弹塑性力学以及板壳理论等课程。1951年起，张维开始担任行政、教学与科研管理工作，曾先后担任清华大学建设委员会主任、土木工程系主任、清华大学副校长等职。
1955年，张维被选为中国科学院学部委员（院士）；1994年，中国工程院建立，他又被选为首批中国工程院院士。
