1998年，在春晚搭檔范明、趙亮、林永健演繹小品《東西南北兵》；同年，在總政雙擁晚會上參演小品《三峽情》。1999年，與孫濤、林永健在春晚上合演小品《真情三十秒》。
2001年，與吳軍共同主演自己首部電視劇《好兵炮娃》，飾張榮。2002年，出演首部軍旅電影《槍手》，飾三班長。2004年11月13日，參與拍攝革命歷史題材故事片《太行山上》，飾演隊長崔二旦。
2005年，參演輕喜劇《別活得太累》，出演小林。2006年，搭檔王寶強、段奕宏、張國強主演軍旅勵志劇《士兵突擊》，出演五班長老馬。
2007年7月，參與拍攝了國內(nèi)首部魔幻情景喜劇《糊涂小天使》，范雷在劇中出演小科員傅民。2008年3月19日，拍攝了康洪雷執(zhí)導(dǎo)的現(xiàn)代軍旅劇《我的團(tuán)長我的團(tuán)》，飾演馬大志。
2009年，憑春晚小品《水下除夕夜》的演出獲得“我最喜愛的春晚節(jié)目”語言類一等獎。
2010年1月30日，與王寶強合作，參演的戰(zhàn)爭劇《為了新中國前進(jìn)》在央視一套播出，在劇中飾演羅志英；3月31日，范雷在侯亮執(zhí)導(dǎo)的驚悚懸疑電影《囧探佳人》中，塑造了老中醫(yī)周子儒這一角色；6月3日，范雷主演了汶川救災(zāi)題材的電影《日照512》，飾演農(nóng)村劉正濤；8月18日，范雷客串了建黨90周年獻(xiàn)禮電影《建黨偉業(yè)》，飾演護(hù)衛(wèi)軍營長；9月18日，搭檔彭玉、李崇霄主演被稱為“中國老人”的情感劇《誰來伺候媽》，范雷飾演的哥林國強；11月4日，出演神話題材作品《仙女湖之墨仙》，飾演劉大餅；同年，在范偉主演的都市喜劇片《雷哥老范》中，范雷塑造反面角色秦瓊。
2011年2月27日，在李威執(zhí)導(dǎo)的現(xiàn)代家庭倫理劇《深白·再婚進(jìn)行時》里，飾演關(guān)云山；3月15日，主演家庭情感劇《家產(chǎn)》，飾演霸道無理的高三國；6月，主演單聯(lián)全執(zhí)導(dǎo)的都市情感劇《我和丈母娘的十年“戰(zhàn)爭”》，在劇中飾演開出租車的司機剛子。11月3日，在中國兵工行業(yè)的電視劇《槍神傳奇》中范雷出演了紅軍戰(zhàn)士柳寶。
2012年9月，拍攝荊小堯執(zhí)導(dǎo)的青春時尚喜劇《青春不夠用》，飾演大好人牛金山；11月15日，客串了成龍主演的警察故事系列電影《警察故事2013》，出演跳樓小販；同年，與周煒、曹海濤合作的小品《一座大山三個兵》，獲得“立白杯”2004北京相聲小品邀請賽“小品專業(yè)組一等獎”。
2013年2月27日，范雷參與農(nóng)村題材劇《油菜花香》的拍攝，飾演口吃的詹福祿；8月10日，范雷主演了輕喜劇電影《水煮金蟾》。
2014年3月31日，搭檔張一鸞，主演抗日劇《烽火英雄傳》，范雷在劇中飾演了小混混游七；同年，范雷出演了王振宏執(zhí)導(dǎo)的情感作品《櫻桃紅之袖珍媽媽》，扮演的杜兵是一個“妻管嚴(yán)”的小男人角色；3月6日，主演魯堅執(zhí)導(dǎo)的劇情片《卒跡》首映，在片中飾演主人公李二卒。
2015年，與陳小藝、劉之冰聯(lián)合主演都市情感劇《木蘭媽媽》，在劇中飾演單身的年朝陽。
2016年11月，參演蔡晶盛執(zhí)導(dǎo)的古裝仙俠劇《古劍奇譚貳》，在劇中飾演慧明。2017年，參演曹盾執(zhí)導(dǎo)，易烊千璽、雷佳音領(lǐng)銜主演的古裝懸疑劇《長安十二時辰》，在劇中飾演狼衛(wèi)圖格魯。
2018年5月，參演韓青執(zhí)導(dǎo)，郭曉東、吳謹(jǐn)言領(lǐng)銜主演的都市美食甜寵刑偵劇《你是我的答案》；3月，主演劉猛執(zhí)導(dǎo)的武警特戰(zhàn)題材劇《利刃出擊》在江蘇衛(wèi)視首播，范雷在劇中飾演薛建寶；11月，主演馬志宇執(zhí)導(dǎo)，周峻緯，何晟銘領(lǐng)銜主演的都市刑偵劇《請不要為所欲為》。
2019年7月，主演趙春梁執(zhí)導(dǎo)的體育勵志電影《最好的青春》，在片中飾演順子的父親張建設(shè)；1月，與丁海峰、王佑碩聯(lián)袂主演的當(dāng)代農(nóng)村輕喜劇《溫暖的村莊》在山東衛(wèi)視、寧夏衛(wèi)視播出，范雷在劇中飾演王不開；同年，主演孔二狗執(zhí)導(dǎo)的犯罪動作片《東北往事之二十年》，在片中飾演李四；11月22日，主演的愛情懸疑劇《漫長的告別》播出。
2020年5月8日，主演的文化扶貧生活輕喜劇《遍地書香》在北京衛(wèi)視播出。11月，主演的時代報告劇《石頭開花》開播，飾演村主任李六根。
2021年4月7日，主演的電影《戰(zhàn)疫時期的愛情》在騰訊視頻獨家播出；5月25日，出演的重大革命歷史題材劇《光榮與夢想》在北京衛(wèi)視、東方衛(wèi)視及騰訊視頻、愛奇藝、優(yōu)酷同步播出。10月21日，主演的重大革命歷史文獻(xiàn)紀(jì)錄電影《東北戰(zhàn)場的抉擇——七道江會議》在吉林省白山市正式舉行開機儀式。
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