佟麗婭壹***演過43部電視劇。
2006年,佟麗婭大二時出演由爾冬升執導的電視劇《新不了情》,憑借劇中“李再愛”壹角的清麗表現獲得關註,自此正式出道。
2008年,在電視劇《母儀天下》中佟麗婭出演劇中的“趙飛燕”壹角。同年,在生活劇《我是壹棵小草》中,佟麗婭飾演嶽小梅。
2009年,佟麗婭又出演了《人活壹張臉》,《大屋下的丫鬟》,《煙雨斜陽》三部電視劇。
2010年,佟麗婭首次搭檔霍建華,在《怪俠壹枝梅》飾演荊如憶。在電視劇《無懈可擊之美女如雲》飾演姚輝。在《我的經濟適用男》飾演何小君。
2011年,《唐宮美人天下》飾演舞傾城。佟麗婭在《美人天下》中再次扮演擅長歌舞的舞傾城。佟麗婭搭檔楊冪、馮紹峰在《宮鎖心玉》飾演層次豐富,舞藝精湛的“年素言”。“年素言”原名佟素言,其歷史原型是雍正皇帝的敦肅皇貴妃年氏。同年在電視劇《夢回唐朝》中客串飾演反面角色“陶美人” 。
2012年,佟麗婭在電視劇《北京愛情故事》中飾演沈冰。在電視劇《戀愛的那點事兒》中飾演於湖新。與杜淳飾演壹對情侶。 在《愛可以重來》中,佟麗婭飾演的女主角陸嘉亮 。
2013年,在電視劇《刀客家族的女人》飾演葛大妮。在電視劇《唐山大地震》中飾演女壹號萬小燈。在電視劇《80婚約》中佟麗婭飾演蘇勁。在電視劇《王的女人》中佟麗婭客串出演了海天的嬪妃吳美人,在《斷奶》中飾演安琪壹角。10月主演醫療行業劇《產科醫生》,片中飾演女主角何晶。 因為主演必須在劇中進行專業的產科手術,為了使演繹起來更加專業、自然,佟麗婭也進產房觀摩了3場真實的順產手術。
2014年,佟麗婭在電視劇《戀愛的那點事兒》中出演女主角“亞熟女”於湖新。在電視劇《戀戀不忘》中扮演女主角吳桐,與言承旭飾演的霸道總裁上演愛情故事。佟麗婭攜手李光潔、趙子琪、朱銳等主演都市情感劇《酷爸俏媽》,劇中飾演小學英語老師黃小穎。
2015年,路遙同名小說改編的電視劇《平凡的世界》首播,佟麗婭飾演“新時代新女性的代表者”田潤葉。佟麗婭主演的都市輕喜劇《酷爸俏媽》上星首播,劇中扮演雙面性格的叛逆少女小穎。
2016年,11月初參演古裝劇《瑯琊榜之風起長林》,飾演荀皇後。