2001年，在孫海英、呂麗萍、黃海波主演的歷史戰爭劇《激情燃燒的歲月》中飾石晶。
2002年，與何冰、牛莉共同主演言情偶像劇《愛如風過》。2003年，與葉童、丁勇岱共同出演警匪懸疑劇《血色白樺》，飾鄔娜。
2004年，與王學圻、張恒共同主演懸疑劇《霧非霧》，飾程寶；同年，與柳云龍、馬躍、劉之冰共同主演中國第一部對股市黑幕大起底的二十集電視連續劇《知情者》，飾張若寒。
2005年，在浪漫又帶點悲劇色彩的愛情故事《愛你那天正下雨》中飾寧恩戀；隨后，與李晨、李成儒共同主演揭示了中國當代婚姻面臨的生存體驗的作品《離婚官司》，飾楊慧。
2006年9月，與許亞軍、原華合作家庭情感劇《婚姻密碼》，飾蔣馨月。
2007年1月，與佟大為共同主演了網絡小說改編的電視劇《女特警——為你鐘情》，飾女一號施慧；6月，在彭玉、吳啟華、李修蒙主演的家庭倫理劇《親愛》中飾王書怡；11月，在勵志與愛情所結合的年代戲《陽光普照大地》中飾羅馬尼亞。
2008年6月，加盟了慶祝建國60周年的獻禮之作《人間正道是滄?！?，飾女土匪頭子白鳳蘭；9月，拍攝了戚健執導的都市愛情輕喜劇《跟我的前妻談戀愛》，飾外冷內熱的女強人趙慧。
2009年4月，主演家庭生活劇《我家有寶》，飾麻辣兒媳童林；7月，與吳奇隆共同主演，沈濤執導的充滿民族風的賀歲喜劇《約爾特奏鳴曲》，飾未婚妻伊麗；10月，拍攝了改編自杭州真實事件的反特劇《喋血錢塘江》，飾女特務喬雨娜；同年，拍攝了軍旅題材電影《尋》，飾女軍人。
2010年3月，拍攝了姜凱陽執導的家族抗戰題材《冰臨城下》，飾匪氣十足的喜妞；5月，與黃小蕾、林園、彭玉共同主演了社會倫理劇《非常90后》，飾北京市公安局刑警江南；8月，與陸玲、車永莉、于震共同主演年代諜戰劇《絞殺1943》，飾日本特務加代子；12月，在李成儒、陳燕民聯合執導的清宮題材劇《紅墻綠瓦》中飾慈安太后。
2011年4月，與黃海波共同參演草根抗日劇《亂世三義》，飾劉素雅；11月，參與顥然執導的中國兵工題材電視劇《槍神傳奇》，飾女游擊隊長姚芳；12月，與涂松巖、王雷共同主演抗日諜戰劇《風雷動》，飾女主角喜妞。
2012年7月，搭檔吳秀波、陶虹主演家族年代劇《亂世書香》，飾刀美蘭；11月，與何晟銘、袁珊珊領銜主演了諜戰題材作品《獵天狼》，飾雜耍班主段紅纓 。
2013年4月，與劉燁、陳寶國、焦晃共同出演年代諜戰劇《北平無戰事》，飾程曉云；9月，與耿樂共同主演戰爭懸疑劇《猜拳》，飾女軍官宋青。
2014年2月，在安建首次自編自導的都市情感劇《姐妹兄弟》中飾吳婷婷；3月，客串小說改編的古裝武俠劇《瑯琊榜》，飾惠妃。11月，與郭濤、任程偉、袁詠儀共同主演現實題材劇《溫州兩家人》，2016年，加盟電視劇《和女人的戰斗》，在劇中飾演Sophia。
2017年1月，獲得第十屆公益中國頒獎大典 愛心形象大使；1月10日，亮相《中國文藝》 錄制歌曲《走天涯》送新春祝福，該節目于2月1日（正月初5）播出；4月，陳麗娜參與電視劇《幸福的理由》拍攝，她在劇中飾演一名個性張揚的女主編，御姐范十足十分搶眼。7月，陳麗娜參與錄制北京衛視《跨界歌王》節目。12月，在年代大戲《國寶奇旅》中飾演“丹青會”掌門羅素。
2018年10月由導演戴冰執導，程萬里、楊君、陳思青編劇，與張子健、尚鐵龍、庫爾班江等主演的電視劇《庫爾班大叔和他的子孫們》飾演于香秀。
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