自2019年起，张博源便在国内多项青少年篮球赛事中崭露头角，展现出稳定的竞技水平与出色的得分能力。早在2019年，他就已代表长春市青少年业余体校队参加了当年的全国U13青少年男子篮球公开赛，积累了宝贵的早期比赛经验。进入2020年，他在中国初中篮球联赛中进一步获得重用，于小组赛阶段首发出战7场，并在紧张的淘汰赛环节中同样担任首发角色，共计首发登场4场。到了2021年，在2021-2022赛季的中国初中篮球联赛中，张博源的出场机会更为频繁，他在整个赛季的小组赛及淘汰赛阶段累计出场达到了12次。同年，在全国体校U16篮球锦标赛男子组前十六强决赛的激烈角逐中，他再次代表长春市业余体校队出战，共计出场6次，并凭借出色的个人表现，累计贡献了137分的总得分，显示出其作为关键得分手的潜力。时间来到2023年，张博源继续其篮球征程，代表长春市青少年业余体育学校参加了全国U17青少年篮球联赛男子组的比赛，在整个赛季中他保持了较高的出勤率，总共出场13次，进一步巩固了其在青少年篮球领域的参与度和影响力。
在2023年9月19日举行的U16男篮亚锦赛中，中国男篮以95比33的悬殊比分大胜马来西亚男篮，其中年轻球员张博源表现突出，个人独得17分并抢下6个篮板。随后的9月25日，在U16亚洲男篮锦标赛的三、四名决赛中，中国队以87:59战胜菲律宾队，最终收获季军，张博源在这场比赛中手感火热，全场17次出手命中12球，高效砍下34分。在整个U16亚锦赛期间，张博源场均能为中国队贡献20.5分和5个篮板，展现出强大的进攻能力。时间来到2024年，从6月29日至7月7日，2024年U17男篮世界杯在土耳其举行，张博源随中国U17男篮出征。在6月30日进行的小组赛中，中国U17男篮经过苦战以73:70险胜劲旅法国队，张博源12投6中，为球队贡献了18分和8个篮板。然而在7月3日的关键战中，中国队以70比76惜败于立陶宛队，从而无缘八强，尽管球队失利，但张博源个人发挥出色，得到了全场最高的28分并摘下6个篮板。同年9月4日，在U18男篮亚洲杯小组赛阶段，中国队以68比66的微弱优势险胜日本队，取得小组赛三连胜并成功晋级八强，张博源此役拿下22分、3个篮板和2次助攻。北京时间9月9日，在2024年国际篮联U18亚洲杯的三、四名决赛中，中国U18男篮以84-63战胜东道主约旦U18男篮，最终获得季军，张博源再次得到22分，并贡献了5篮板、2抢断和2盖帽的全面数据；在本届U18亚洲杯的全部赛事中，张博源共代表中国队出战6场比赛，场均能够得到17.2分、2.8个篮板、1.3次助攻、1次抢断和1次盖帽，其场均得分位列赛事第四位，总得分103分则高居第三，凭借如此优异的表现，他成功入选了该届赛事的最佳阵容。2024年11月27日，在第一届全国青少年三大球运动会的男篮决赛中，张博源所在的山东队以75-87不敌广东队，最终获得亚军。进入2025年，3月8日，2025年耐克巅峰赛的参赛名单正式公布，张博源成功入选世界队阵容。4月13日，在2025年耐克篮球峰会的比赛中，张博源获得了7分钟的出场时间，他3投2中，得到6分、2个篮板、1次助攻和1次抢断，最终他所在的国际队经过加时赛以114-124不敌美国队。2025年4月20日，张博源入选了中国篮球之队官方公布的2025国青男篮国际挑战赛中国U19男篮大名单。6月9日，在2025年国青男篮国际挑战赛的一场比赛中，中国U19男篮以61-72负于埃及国青队，张博源手感不佳，9次出手仅命中2球，得到11分和5个篮板。6月27日，中国U19男篮公布了出战2025年国际篮联U19世界杯的最终12人名单，张博源的名字位列其中。同年11月18日，在中华人民共和国第十五届运动会篮球项目男子18岁以下组的决赛中，张博源代表的山东队以78-85再次不敌广东队，收获一枚银牌。在各项赛事中，张博源作为球队的重要成员，其比赛身影频繁出现在镜头之中，无论是U16世青赛的激烈对抗，还是其他国内外赛场的拼搏瞬间，都记录下了这位年轻球员的成长轨迹。
张博源的身高已经达到了2.03米，这使得他在场上拥有非常出众的静态身体条件，整体体型和骨架结构都相当出色。更为难得可贵的是，他在个人进攻技术方面展现出了远超同龄人的全面性。他不仅仅具备稳定的外线投射能力，能够在三分线外果断出手并保持可观的命中率，还拥有在同位置球员中相当不错的控球与运球技术，这让他能够自主创造进攻机会。纵观目前中国男篮的锋线阵容，绝大多数球员都属于功能相对单一的类型，或偏重防守，或依赖定点投篮。而张博源的独特价值在于，他拥有极强的结合球能力，无论是面框突破、背身单打还是急停跳投，他的进攻终结手段十分丰富多样。在阵地战体系中，他不仅能够完成终结，甚至还可以承担一部分发起进攻、组织串联的角色。张博源在场上习惯于有球在手的打法，倾向于以我为主地去解决得分与攻坚难题。从他在青年级别比赛中的表现不难观察到，他通常将个人进攻作为第一选择，往往是在确实无法直接得分的情况下，才会转而选择传球或者与队友寻求配合。这种技术特点与比赛风格意味着，若想最大化他的场上作用与进攻威胁，在球队阵容配置与战术安排上，往往需要将他置于核心进攻点的位置来使用。