小説『三国志演義』の張任は正史と異なり老将の描写が無く、逆に正史に老将の明記が無い厳顔が老将として描かれている。また正史での忠義を評価されてか、劉璋陣営では非常に華々しい活躍をしている。
劉備の入蜀の際、同僚たちと共に劉備の危険性を説き入蜀に反対する（正史では厳顔が反対している）が、劉璋には聞き入れられていない。後に劉備軍の龐統が、宴会の席で劉璋を殺害しようと魏延に剣舞を舞わせた際、陰謀を察知し劉璋を守るため、魏延と共に舞うなど鴻門の会宛らの立ち回りを見せている。
また、劉備が益州征服の野心を露にしたときは、雒城に立て籠もって劉備軍を防ぎ、これを大いに苦しめている。その際、落鳳坡（現在の四川省徳陽市）で白馬（的盧であるとは、『演義』では明言されていない）に乗った龐統を射殺するなどの活躍をする。しかし後に、援軍として来た諸葛亮の計略により金雁橋に出撃させられた時、敗北し囚われの身になってしまう。
その後は正史と同じく、劉備に降伏を勧められるがそれを拒否する。劉備は張任を殺害するのを躊躇うが、最期は諸葛亮の進言を受け処刑している。
