2006年,學(xué)生時期的佟麗婭便因出演情感劇《新不了情》而踏入影視領(lǐng)域。2008年,佟麗婭因在古裝劇《母儀天下》中飾演趙飛燕而嶄露頭角。2011年開始,佟麗婭憑借穿越劇《宮鎖心玉》、愛情劇《北京愛情故事》獲得更多關(guān)注;并義務(wù)出任了錫伯族形象大使 。2012年,她憑借在多部影視劇中的表現(xiàn)獲得亞洲偶像盛典年度最具實力女演員獎;同年,她還主演了都市劇《戀戀不忘》,并擔任了第4屆中國大學(xué)生電視節(jié)形象大使。
2014年,佟麗婭位列福布斯中國名人榜第43名;同年,她還憑借家庭劇《斷奶》獲得第13屆華鼎獎中國百強電視劇最佳女演員獎。2016年,佟麗婭憑借現(xiàn)代劇《平凡的世界》獲得第19屆華鼎獎中國當代題材電視劇最佳女演員和第28屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的女演員獎;同年,其主演的輕喜劇《酷爸俏媽》、劇情片《謎城》相繼播映。
2017年,佟麗婭的第一部影視作品是與張魯一搭檔主演的熱血抗戰(zhàn)劇《愛國者》,她在劇中飾演的則是天真爛漫又信仰堅定的革命戰(zhàn)士舒婕。