關於黃河地形研究
對黃河河道地形問題有較早的研究，提出了自己的獨到見解，與《科學通報》1958年第8期發表了《黃河河道地形發育》一文，該文曾在中國地質學會第二次全國會員代表大會上宣讀，引起巨大反響，被前蘇聯科學院文摘摘引。
已故著名地理學家聶樹人教授認為張保升先生“對黃河河道素有研究，造詣之深正為國人敬佩”，“了解龍門以下至三門峽間黃河河道成之時期及其變遷、發育過程、以及潼關附近黃河河道與渭河地塹在發育過程中的聯繫”需要就教於張先生。
張保升教授積累了從黃河河源起一直到黃河入海口的許多資料，並對黃河許多河段進行實地考察，在多家權威期刊上發表了《黃河流域的重要以及黃河的危害及治理》、《黃河水系的形成及其河段的利用》、《黃河河源的幾個歷史地理問題》等論文，並著有《黃河》書稿。
關於太白山地形研究
張保升教授三上太白山實地考察，首先證實了太白山第四紀冰川地貌，寫有《太白地理考察》（《旅行家》1956年第12期）、《太白山冰川地形》（《中國第四紀研究》第一卷第2期）、《對秦嶺山區古冰川遺蹟的一些看法》（《第二屆學術會議論文摘要彙編》）等學術論文，填補了我國第四紀冰川學研究的空白，揭示了秦嶺第四紀古冰川地形，為今後研究秦嶺山地和我國第四紀冰川的研究奠定了重要的基礎。1957年南京大學編寫《中國東部第四紀冰川》一再引證了張教授太白山冰川地形一文，並將張保升教授列為秦嶺冰期最早劃分人。
關於水利、水保研究
張保升教授除了理論上研究區域地理外，還與經濟建設相結合，對水利事業和水土保持工作提出有益的意見和對策建議。早在解放初期，他就開創了中國地學與水利工作結合之開端，為官廳水庫的建設提供了地學方面的理論依據，在《科學通報》1951年第二卷5期上發表了《察南水河谷與官廳附近地理考察簡報》一文，並向有關部門提交了《官廳水庫地理調查報告》。
此外，還著有《農田水利建設與水保工作》、《水利建設與地理調查工作》、《河南新鄉引黃灌區地理調查報告》等文。
1953年，參加國務院組織的西北水土保持考察團工作期間，發表《陝甘黃土高原地區考察簡報》一文，在社會上引起強烈反響，著名地理學家林超教授將該文翻譯成英文並在《中國科學》雜誌刊出。
新中國醫學地理的開拓者
張保升教授認為地理學是一門綜合性科學，自然、人文一體，他在區域地理方面成就甚大，既有切中要害的深刻認識，而且提供了成功的範例。他同我國著名心臟病專家、西安醫科大學謝景奎教授一道，創建我國醫學地理學科，提出了“水土學說”。他深入全國主要地方病區進行實地調查研究，寫有《陝西省幾個克山病區的地理》（《地方病科研資料選輯》1962年第2期）、《從地理學科角度探討克山病病因》（《陝西科技情報資料》1963年第19期專號）、《黑龍江省克山病區地理考察》（《黑龍江日報》1962年11月6日）、《亞硒酸鈉預防克山病資料彙編》（西安醫學院1979年編輯出版）、《地方病研究工作與地理考察》（1963年陝西省衛生廳科學論文）。這些研究為地方病研究和防治提供了地學方面重要的理論依據和文獻資料。張保升教授對醫學地理研究做出了巨大貢獻，曾受到國家副主席烏蘭夫同志的接見，應邀參加國慶觀禮，並被中華人民共和國衛生部聘為“衛生部醫學科學委員會克山病及大骨節病專題委員”。1962年9月22日《健康報》刊登醫學專家評論指出：病區地理環境綜合調查，不但對於研究克山病以及其他地方病是必需的，對於縮小病因範圍，確定正確的研究方向具有很大的意義，就是對於我國景觀地球化學和生物地球化學學科的發展也是有重大的意義的。1962年10月17日《健康報》以“值得探索的途徑”為題進行了述評。1963年10月20日《光明日報》又以“一次克山病研究的地理考察”作了報導。著名科學家竺可楨、地理學家侯仁之教授、植物學家侯學煜、經濟理論學家周立三等都對此項工作予以肯定和讚許。長期致力於四川河流水文與地貌研究，發表多篇四川盆地水運與經濟建設論文，多次重申“山性使人塞，水性使人通”的人地關係，為四川航運貢獻不小，也是近代地理學與地方發展相結合典範。
