2003年，參與導演高希希執導的一部革命歷史題材劇《歷史的天空》飾演竇玉泉。
2004年，11月份主演劉新執導的情感大戲《五妹》飾演王革生。
2005年，8月份參與導演高希希執導、劉思言主演的現代軍旅劇《垂直打擊》飾演楊億。
2006年，4月份主演由張前、陳健聯合執導的最新軍旅劇《中國近衛軍》飾演甘沖英。
2007年，主演由韋廉執導的家庭倫理劇《郭海的家事》飾演林大寒。參與導演沈悅執導的《女人不悔》飾演唐天一。3月份參演由張促偉執導的首部描寫關東商人傳奇故事的電視劇《關東金王》飾演韓邊外。6月份參演警匪題材電視劇《鷹與梟》飾演常征。9月份主演由孫沙執導的農村題材劇集《永遠的田野》飾演喬海山。10月份參演由楊晶執導的家庭情感大戲《繼母后媽》飾演薛禮強。
2008年，4月份參演唐敬睿執導的被譽為中國版加里森敢死隊的電視劇《絕密1950》飾演陸超。9月份參演導演高希希執導的新版電視巨制《三國》飾演魏延。10月份參演馬功偉執導的以1949年解放戰爭時期的鄂西地區剿匪為背景的電視劇《父親的戰爭》飾演翟隊長。
2009年，6月份參演紅色青春主旋律大戲《新四軍女兵》飾演伍云龍。10月份參演導演高希希執導的大型電視劇《美麗鮮花在開放》飾演黑皮。
2010年，1月份參演馮小寧執導的電影《黃河絕戀》飾演黑子 、憑此片奪得第23屆大眾電影百花獎最佳故事片、以及第06屆中國電影華表獎優秀故事片獎。4月份參演劉仕裕執導的武俠傳奇電視劇《抗日奇俠》飾演王牧風。9月份參演《大麗家的往事》改編自賈樟柯電影《二十四城記》飾演雷建彬。
2011年，1月份參演由沈悅執導的大型涉案題材電視劇《無法傷悲》飾演緝毒英雄沈飛揚。2月份參演由范建會執導的建黨90周年獻禮劇《英雄先遣連》飾演曹海林 。5月份參演由劉光執導的翻拍80年代經典電視劇《烏龍山剿匪記》飾演營長。參與舒崇福執導的抗戰題材電視連續劇《從將軍到士兵》飾演魏國安。6月份參演王響偉執導的全新抗日傳奇大劇《獨立縱隊》飾演孟云霄。10份參演導演高希希執導的《楚漢傳奇》飾演彭越。12月份參演由導演高希希執導的大型戰爭題材電視劇《三進山城》飾演于和偉。
2012年，3月份參演《五星紅旗迎風飄揚2》飾演王進喜。參演張漢杰執導的《石光榮的戰火青春》飾演胡剛。5月份與文清合作參演張軒南執導的大型都市情感大劇《七年之癢》飾演蘇逸軒。8月份參演王響偉執導的長篇歷史武俠劇《武松》飾演方臘。
2013年，1月份與黃小蕾主演《鐵血獨立營》飾演江雪原。5月份和秦海璐參演林建華執導的都市情感大戲《幸福稍后再播》飾演傅中。與張翰合作主演張東東執導的《獨立連》飾演魯智森。
2014年9月，主演了講述武松傳人女豬倌武喜春成為抗日女游擊英雄的《游擊英雄》，飾演中共巴山游擊隊隊長朱山坡。同年與寧靜主演抗戰傳奇大劇《地雷英雄傳》，飾演趙震天一角。
2015年8月18日，民國傳奇史詩情感大戲《家國恩仇記》開機，王新軍和李彩樺分別擔綱男一和女二。
2019年11月6日，執導并主演的《河山》在北京衛視播出。
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