Năm Tuyên Đức thứ 10 (1435), Tuyên Tông băng hà khi chỉ mới 38 tuổi. Hoàng thái tử Chu Kỳ Trấn còn tuổi nhỏ, chưa đến 10 tuổi, trong cung liền có tin đồn rằng Trương Thái hậu sẽ lập Tương vương Chu Chiêm Thiện - con trai thứ của bà, làm Tân Hoàng đế.

Hoàng thái hậu ngay lập tức triệu quần thần đến cung Càn Thanh, chỉ vào Thái tử mà khóc nói: ["Đây chính là Tân Thiên tử a!"; 此新天子也。], triều thần hô van vạn tuế. Thái tử Chu Kỳ Trấn lúc đó mới 9 tuổi lên kế vị, tức Minh Anh Tông. Trương Thái hậu được tôn làm Thái hoàng thái hậu, vị Thái hoàng thái hậu đầu tiên của triều Minh. Vì Hoàng đế còn nhỏ tuổi, đại thần thỉnh cầu Thái hoàng thái hậu thùy liêm thính chính, nhưng Thái hậu nói: ["Không cần phá hư tổ tông phương pháp. Chỉ cần hủy bỏ những sự vụ không khẩn, tập trung giáo dục Hoàng đế, còn những việc quốc sự sẽ giao các Phụ chính đại thần hiệp trợ"][6].

Trong thời gian này, Trương Thái hoàng thái hậu tỏ ra là người uyên bác, nuôi dạy Anh Tông trưởng thành, quản lý chính sự. Bà còn ức chế ngoại thích, không cho các anh em dòng họ Trương được can dự triều chính, không xảy ra họa ngoại thích làm lũng đoạn triều đại, nhà Minh tiếp tục thời gian thịnh trị. Minh Anh Tông càng trưởng thành, ông càng sủng ái tin dùng thái giám Vương Chấn. Trương Thái hoàng thái hậu rất không vui lòng. Một ngày, Thái hậu ngự biệt điện, Anh Tông đứng ở phía Tây, các đại thần Anh quốc công Trương Phụ, Dương Sĩ Kỳ, Dương Vinh, Dương Phổ đến, Thái hoàng thái hậu ủy lạo nói:["Các khanh đều là lão thần, hiện giờ Hoàng đế tuổi nhỏ, hi vọng các khanh đồng tâm hiệp lực, giữ gìn quốc gia yên ổn"]. Bà lấy 5 vị đại thần này làm chính trị trung tâm. Sau đó, bà triệu Dương Phổ tiến lên, nói:["Nhân Tông hoàng đế niệm khanh trung thành, nhiều lần phát ra thở dài, không nghĩ hôm nay còn có thể nhìn thấy ngươi"]. Dương Phổ cảm động mà rơi lệ, Thái hậu cũng rơi lệ, tả hữu người người cũng đều thực bi thương[7]. Một lát sau, Vương Chấn được gọi tới, Thái hậu thay đổi sắc mặt, lạnh lùng nói:["Ngươi hầu hạ Hoàng đế không theo quy củ, hẳn là nên ban chết!"]. Vị nữ quan bên cạnh lập tức đem đao kề sát cổ Vương Chẩn, run rẩy không ngừng. Anh Tông cùng 5 vị đại thần xin tha, Thái hậu mới để yên. Thái hậu lập tức mắng:["Loại người các ngươi, từ xưa nhiều lần loạn quốc, Hoàng đế tuổi nhỏ, nào biết đâu rằng! Hiện nhân Hoàng đế cùng đại thần vì ngươi van xin hộ, ta bỏ qua cho ngươi lúc này, sau này tái phạm, nhất định trị tội không buông tha"][8].

Từ đó về sau, Thái hậu hay phái người đến Nội các dò hỏi, nếu biết Vương Chấn có ảnh hưởng đến Hoàng đế, bà liền sai người triệu hắn đến trách cứ[9]. Do đó, khi Trương thị sinh thời, Vương Chấn không cách nào ảnh hưởng lên Anh Tông[10].

Năm Chính Thống thứ 7 (1442), ngày 18 tháng 10 (âm lịch), sau đại hôn của Minh Anh Tông và Tiền hoàng hậu, Trương thái hoàng thái hậu bệnh nặng. Bà triệu Dương Sĩ Kỳ cùng Dương Phổ vào cung, lại sai Nội quan dò hỏi đại sự còn việc gì chưa hoàn thành, bà qua đời ngay khi Dương Sĩ Kỳ đang bẩm tấu, chỉ kịp để lại di huấn mong các đại thần phù trợ Anh Tông trở thành minh quân[11]. Minh Anh Tông dâng thụy hiệu cho bà nội là Thành Hiếu Cung Túc Minh Đức Hoằng Nhân Thuận Thiên Chiêu Thánh Chiêu hoàng hậu (誠孝恭肅明德弘仁順天昭聖昭皇后). Tháng 12 năm đó, kim quan của bà được an táng ở Hiến lăng (献陵), kế bên mộ phần của Minh Nhân Tông[12].