辽东镇边界长二千多里，城寨有一百二十所，三面与敌人相邻。官兵七万二千人，每月供给大米一石，折合银子二钱五分，马匹冬天、春天供给草料，每月折合银子一钱八分，即使年成好也不够维持几天。从嘉靖戊午年大饥荒，三分之二的士兵、马匹逃走死亡。前任巡抚王之诰、魏学曾相继安抚集聚，没有恢复全盛时期的一半。接着由于饥荒、旱灾，饿死的人很多。张学颜首先请求救济，充实军队，召回流亡迁徙的百姓，整修兵器，购买战马，严明赏罚。罢免几个懦弱的将领，创建平阳堡来沟通两河，把游击巡逻之军迁移到正安堡来保卫镇城，进攻守卫的器械全部加以经营谋划。

　　建州都督王杲因为向投降的人索要财物而没有得到，就进入抚顺抢劫，守将贾汝翼指责他。王杲更加恨了，约了各部落做强盗，副总兵赵完指责贾汝翼挑起事端，张学颜上奏说：“贾汝翼拒绝王杲赠送礼品，惩罚王杲违抗命令，实在是伸张了国威，（贾汝翼）如果因为这个而被罢免，这是升降边将都由敌人主导了。我认为应该命令王杲送还俘虏掠夺去的人和物，否则调兵剿灭他，不要姑息而积下祸患。”赵完害怕，赠送金貂给张学颜，张学颜揭发他，皇帝下令逮捕赵完，而发布命令给王杲，按照张学颜的计策办。各部落听说大军将要出动，都逃窜藏匿在山谷。王杲害怕，十二月约了海西王台送还俘虏、物资讲和，张学颜因此安抚他。

　　当时张居正掌握国政，认为张学颜精于心计，十分倚重信任他。张学颜写了会计录用来查考核算出纳。又上奏一条条详细地测量土地的条例，处理两京、山东、陕西功臣皇族的庄田，清理超额、脱漏、假借各种弊端。又贯彻到全国，获得官民屯牧湖陂八十多万顷。百姓穷困赔钱亏累的，用湖陂赋税来抵偿。从正德、嘉靖耗费亏空后，到万历十年，被认为最富裕，张学颜出过力。　　张学颜八次上疏请求退休，朝廷允许他退休回去。在家中去世。