Triều đại của Trương Thiên Tích được một tả là đầy tùy tiện, ông dường tin theo Lưu Túc, Triệu Bạch Câu, và những người tin cẩn khác, song không ai trong số họ lớn hơn 20 tuổi lúc ông lên ngôi. Ông thậm chí còn chính thức nhận Lưu Túc và Lương Cảnh (梁景) làm con trai, mặc dù họ xấp xỉ tuổi ông. Các tướng có kinh nghiệm bị xúc phạm trước các sự việc này, họ không dám công khai thách thức ông song đã không còn lòng trung quân.

Năm 364, Phù Kiên, hoàng đế Tiền Tần, đã trao cho Trương Thiên Tích tước hiệu giống như của nhà Tấn, Trương Thiên Tích đã không từ chối, Tiền Lương do vậy mặc nhiên trở thành chư hầu của Tiền Tần. Tuy nhiên, năm 366, ông đã cử sứ thần đến biên giới với Tiền Tần, tuyên bố chấm dứt quan hệ giữa hai nước.

Cuối năm đó, Lý Nghiễm (李儼), một quân phiệt đã cát cứ Lũng Tây quận (隴西, nay tương ứng với Định Tây, Cam Túc) và trở thành một chư hầu của Tiền Tần song cũng duy trì liên lạc với Tiền Lương, đã chính thức tuyên bố độc lập và cắt đứt quan hệ với Tiền Tần và Tiền Lương, chiếm thêm các quận xung quanh. Đầu năm 367, Trương Thiên Tự đích thân tiến đánh Lý Nghiễm và đoạt được một số thành. Lý Nghiễm trở nên lo sợ và cáo lỗi với Tiền Tần nhằm tìm kiếm trợ giúp. Thừa tướng của Tiền Tần là Vương Mãnh đã dẫn quân đế giải vây kinh thành Phù Hãn (枹罕, nay thuộc Lâm Hạ, Cam Túc), quân của Vương Mãnh và Trương Thiên Tích lâm vào thế bí tại Phù Hãn. Vương Mãnh đề xuất một thỏa hiệp, trong đó Trương Thiên Tích được phép bắt dân của Lý Nghiễm đem về Tiền Lương, còn Vương Mãnh sẽ đưa Lý Nghiễm về phía đông. Trương Thiên Tích chấp thuận, một cuộc đối đầu lớn với Tiền Tần đã được ngặn chặn.

Năm 371, sau khi tiêu diệt Tiền Yên năm 370, Phù Kiên đã cử sứ thần Lương Thù (梁殊) và Diêm Phụ (閻負) đến Tiền Lương, cùng với tướng Tiền Lương bị bắt giữ trước đó là Âm Cứ (陰據) và một lá thư của Vương Mãnh, trong đó Vương Mãn đe dọa Trương Thiên Tích phải khuất phục. Bị choáng ngợp trước sự thể hiện về mặt quân sự của Tiền Tần, Trương Thiên Tích trở nên lo sợ và đã tạ lỗi, một lần nữa khuất phục và trở thành chư hầu của Tiền Tần. Tuy nhiên, đến cuối năm, lo sợ trước việc Tiền Tần có một số quân lớn ở biên giới với Tiền Lương, ông cho xây một bệ thờ ở phía tây của kinh thành Cô Tang (姑臧, nay thuộc Vũ Uy, Cam Túc) và lệnh các thuộc cấp phải tuyên thệ trung thành với mình và với nhà Tấn, và sau đó thỉnh cầu đại tướng Hoàn Ôn của Tấn hợp sức tấn công Tiền Tần. Không rõ phản ứng của Hoàn Ôn, song chiến dịch đã không bao giờ được thực hiện.

Trước mối đe dọa từ Tiền Tần, Trương Thiên Tích trở nên ám ảnh với mỹ tửu hơn trước, bỏ qua việc trị quốc. Ông cũng phế bỏ thế tử của mình, Trương Đại Hoài (張大懷) và lập con trai của thê Tiêu thị, Trương Đại Dự (張大豫) làm thế tử. Trong một lần bị ốm, ông nói với hai thê tử sùng ái, rằng họ nên ghi nhờ ông đã sủng ái họ như thế nào. Khi ông ốm nặng và đứng bên bờ cái chết, hai người này đã tự tử. Ông sau đó hồi phục và cho chôn cất họ một cách vinh dự.

Năm 376, Phù Kiên quyết định cố gắng chinh phục hoặc đe dọa Trương Thiên Tích khuất phục hoàn toàn. ông ta cử đại quân với 13 vạn lính, do tướng Cẩu Trường (苟萇) chỉ huy tiến đến lãnh địa của Trương Thiên Tích, song trước đó đã cử Lương Thù và Diêm Phụ một lần nữa thuyết phục Trương Thiên Tích khuất phục hoàn toàn và chính thức đến thăm kinh thành Trường An. Trương Thiên Tích tin rằng mình sẽ không bao giờ được phóng thích nếu đến Trường An nên đã quyết định chống lại, và ông đã hành quyết một cách tàn nhẫn Lương và Diễm bằng cách lệnh cho các triều thần bắn tên vào họ, tuyên bố, "Nếu các ngươi không thể bắn trúng họ, các ngươi sẽ thể hiện rằng các ngươi không có trái tim giống như ta." Ông cử vị tướng có kinh nghiệm là Mã Kiến (馬建) đi chống quân Tiền Tần, song Mã vốn đã không hài lòng về cách Trương Thiên Tích cai trị, đã đầu hàng quân Tiền Tần. Các đội quân khác mà Trương Thiên Tích cử đi đều thất bại trước quân Tiền Tần, và đội quân cuối cùng do Thường Cứ (常據) chỉ huy đã bị tiêu diệt. Đích thân Trương Thiên Tích đã lãnh đạo một đội quân đến giao chiến, song Cô Tang đã sớm xảy ra nổi loạn sau khi ông rời khỏi. Ông trở nên lo sợ và quay về Cô Tang rồi sau đó đầu hàng. Tiền Lương diệt vong.