2011年与徐峥联和主演古装剧《大内低手》并在剧中饰演善良可爱的陈馨儿，同年，签约海润影视集团；4月份出演情感剧《新玉观音》在剧中饰演乖巧清纯的阿静；8月在古装爱情剧《新还珠格格》中饰演甜美端庄、深明大义的晴格格，9月与李念、印小天合作出演都市情感剧《夏妍的秋天》，在剧中饰演唐小然。

2012年10月，出演都市情感剧《极品男女日记》，《宫锁珠帘》！

2013年5月主演古装励志剧《陆贞传奇》；在剧中饰演一个聪明睿智的女相陆贞；7月主演古装神话剧《追鱼传奇》在该剧中饰演机灵可爱的鲤鱼精红绫，8月13日赵丽颖主演的古装爱情片《宫锁沉香》上映，她在片中首次饰演心胸狭窄、笑里藏刀的反派角色，并以此剧获得第四届乐视盛典内地最受欢迎女演员奖以及国剧盛典最受观众喜爱的新人女演员奖。

2014年2月主演古装励志剧《错点鸳鸯·戏点鸳鸯》并在剧中首次一人分饰两角，3月份在都市情感剧《妻子的秘密》中饰演江家继承人江百合；同年7月搭档张翰主演都市爱情剧《杉杉来了》赵丽颖在剧中饰演天性善良、单纯可爱的小职员杉杉；10月，在中国金鹰电视艺术节金鹰女神投票中，赵丽颖以21894667的总票数排名第一，成为金鹰女神[29]；12月6日凭借都市爱情剧《杉杉来了》获得国剧盛典年度内地最具人气女演员奖。

2016年1月15日与黄渤、孙红雷等人共同主演的喜剧悬疑片《极限挑战》，1月16日由赵丽颖等人主演的仙侠剧《蜀山战纪之剑侠传奇》在安徽卫视播出；同年2月在谍战动作片《新永不消逝的电波》中饰演面临生死考验的地下党员兰芬，3月出演爱情喜剧片《女汉子真爱公式》在片中饰演性格冷静、理性至极的女学霸何修舞，4月凭借《花千骨》、《加油吧实习生》分别获得第19届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳女演员提名、第19届华鼎奖中国当代题材电视剧最佳女演员提名，5月主演古装剧《楚乔传》；6月6日参演的古装喜剧电视剧《吉祥天宝》在剧中饰演聪明伶俐、雷厉风行的杨若楠，7月4日由赵丽颖特邀主演的民国悬疑剧《老九门》播出她在剧中饰演绝顶聪明、敢爱敢恨的尹新月，7月31日主演的古装玄幻剧《青云志》她在剧中饰演清澈灵秀的女主角碧瑶；9月2日由赵丽颖主演的青春怀旧电影《我们的十年》上映，9月27日赵丽颖主演的谍战剧《胭脂》她在剧中饰演阳光热血、襟怀洒落的女特工蓝胭脂，12月赵丽颖出演古装神话爱情片《西游记女儿国》，饰演女儿国国王。

2017年1月28日由赵丽颖主演的现代电影《乘风破浪》上映，她在片中饰演温婉清丽的牛爱花，6月参演公益广告《光荣与梦想——我们的中国梦》。同年11月3日主演的电视剧《忘忧镇》播出。。11月12日主演的电视剧《你和我的倾城时光》播出。12月25日，参演的电视剧《知否？知否？应是绿肥红瘦》播出，在剧中饰演盛明兰。

2019年9月11日参演电视剧《有翡》在剧中饰演周翡。