張桂芬在31年的行醫工作中，"勤求古訓，博采眾方"，潛心研究中醫藥基礎理論，積極總結中醫臨床經驗，汲取前人醫術精華，積累了豐富的中醫臨床經驗，特別是在常見病、多發病、疑難病的防治中，突出中醫診治過程中的辨證論治，對癥下藥。擅長消渴、中風、胸痹、腦暈、喘證、水腫、黃疸等各種疑難雜癥的中醫藥治療以及中醫健體調補。并采用中西醫結合的方法對一些危重癥的搶救如II型呼衰、嚴重心率失常、糖尿病酮癥、腦出血、大面積梗塞、低血糖所致的昏迷等均取得了較滿意的效果，對不典型流行性出血熱的及時診斷頗有經驗，中醫辨證施治高熱有獨到之處，療效可佳，深得廣大患者的信任。

憑借敏銳的洞察力和腳踏實地的科研精神，張桂芬參與并完成了《中藥胰活沖劑對II型糖尿病的臨床及實驗研究》，該項目于九四年度被評為局級科技進步二等獎;主持"針刺治療球麻痹140例療效觀察"，該項目為一九九九年度填補我院醫療衛生一等新技術項目，承擔了國家中醫藥管理局立項課題及天津市衛生局立項課題，獲科技成果推廣三等獎及國家科技成果完成證書各一項，在核心刊物及市級刊物發表學術論文二十余篇。

張桂芬把中醫事業作為自己一生執著的追求，歷經幾十年門診、病房工作的錘煉，參與天津援外國際醫療隊并圓滿完成赴非洲兩年的醫療任務，承擔中醫科室主管醫療工作……"路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索"，張桂芬用自己的勤勉、熱誠、慎思、篤行誓將中醫事業進行到底。