他在人间画会编辑的《这是一个漫画时代》刊物上，还是画了一个用墨水瓶、铅笔等拼成的，象征漫画家正在向盘踞在城堡里的各类恶魔进行斗争的封面，构图与1934年创刊的《时代漫画》第一期封面大同小异。此外又画了《水泊梁山英雄谱》宋江等三十二人的图像，这些梁山人物个个性格突出，构图优美，背景简练，有装饰风和金石味。

1949年，张光宇应聘回到解放后的北京，就任中央美术学院实用美术系教授。1951年加入民主同盟，1965年5月4日因患高血压病不幸逝世，享年六十四岁。据张光宇的长子张大羽回忆：“……我父亲在北京教学期间，心境格外愉快，除了继续画漫画外，还担任过中华人民共和国国徽设计，重大节日游行队伍队形设计，邮票造型以及书籍装帧、服装式样构图设计，还搞过舞台装置、电影布景和动画片等等。虽然已很繁忙，还抽出时间热情接待来访者，以致不能集中精力画自己喜爱的实用美术和装饰画，这是父亲一直引为遗憾的事。”

张正宇离开无锡到上海，一直到内地各处，始终得到大哥张光宇的关注和照料。兄弟俩相依为命，相互切磋，凡是有张光宇在的场合，必有张正宇在。张光宇在开展漫画事业方面有什么设想，也由张正宇尽量促使实现。张正宇一提到光宇阿哥对他的关怀，总是跷起大拇指用无锡方言说：“唔伲光宇待我真正好得一塌呢糊涂（即好得很之意）。”在相当长的一段时间里，张正宇广为搜集和精心绘摹具有浓厚装饰风味的民间美术，钻研中国画，尤以书法、金石造诣最深。书画同源，在正宇的艺术中体现得最为生动而具体，他的字就是画。解放后张正宇担任中国青年艺术剧院舞台美术设计师，曾精心设计郭老编写的历史剧《蔡文姬》话剧布景和以线装书形式出现的剧情说明书，获得很高的评价。在林彪、“四人帮”猖狂时期，他常常画猫自娱，1970年他画了一幅猫画，送给他的无锡老乡——美术家胡博亚作为纪念，不料被造反派得悉，派人到车站追查，勒令胡博亚交出。张正宇担心因此会招来新的压力，于是他从此不再画猫而改画熊猫。这幅给老乡的画，大概是最后一幅吧。直到1979年北京市文化部门落实发还查抄文物政策，由负责此事的华君武从中拣出这幅九年不见天日的猫画，发还给胡博亚本人。1975年秋天，张正宇回到阔别多年的家乡无锡，照例住在景色秀丽的太湖饭店西楼。白天他饱览太湖的山山水水，晚间铺纸作画，兴之所至，将作品分赠饭店服务人员，酬谢他们的热情招待。他特别赞赏炊事员老谢磨制和烹调的洁白细嫩的小箱豆腐，入口即化，其味隽永，张正宇认为这是他最大的口福。他回到北京的第二年，1979年10月27日，这位极有个性的艺术家和中国漫画出版家因患肝硬化症，医治无效，不幸逝世，享年七十二岁。