2016年12月14日下午，张焕枝前往河北省高院提出国家赔偿申请。申请提出，应赔偿死亡赔偿金、丧葬费126.4820万元，侵犯人身自由赔偿金5.25791万元，精神损害抚慰金120万元，因受害人聂树斌当年被错误追究刑事责任而支付给被害人家属的2000元及其利息，因申诉支出的费用及损失60万元，房屋建设费40万元，以及赔偿聂树斌生前扶养人聂学生、张焕枝生活费至死亡时止，并为张焕枝办理养老保险。
另外，聂家要求河北办案机关向请求人发送道歉信，并在媒体上公开国家赔偿决定书，予以道歉、恢复名誉、消除影响。
一周后的12月22日，河北高院与张焕枝开始首次商谈。第一次见面是在下午。河北高院向张焕枝及代理律师一一核实了申请中的每一个项目和金额，并没有任何表态。张焕枝对当时河北高院派出的负责国赔的法官邢金虎比较满意。她曾向《中国新闻周刊》表示，河北高院的态度“还可以”。
不久后，第二、三、四次商谈相继进行，有的时候持续两天，有的时候持续三天。双方很快就死亡赔偿金、丧葬费、侵犯人身自由赔偿金达成共识。
死亡赔偿金、丧葬费、侵犯人身自由赔偿金均在《国家赔偿法》中有明确规定。其中，死亡赔偿金和丧葬费总额为国家上年度职工平均工资的20倍；侵犯公民人身自由的，每日赔偿金按照国家上年度职工日平均工资计算。
根据2016年5月最高检、最高法下发的通知,自2016年5月16日起作出的国家赔偿决定涉及侵犯公民人身自由权的，赔偿金标准为每日242.30元。聂家提出的国赔申请也是根据这个数字进行计算的，双方并无异议。死亡赔偿金、丧葬费126.4820万元，侵犯人身自由赔偿金5.25791万元，均按照聂家提出的申请进行赔偿。
