2000年出演第一部电视剧《外来媳妇本地郎》进入娱乐圈；2003年出演古装琼瑶剧《还珠格格3》和金庸武侠剧《天龙八部》；2005年出演历史剧《问君能有几多愁》和神话剧《白蛇传》而获得关注；2007年凭借年代戏《女人花》获得新浪电视剧第二季度好佳女演员奖 ；2012年主演神话剧《妈祖》。2013年刘涛主演的《贤妻》、《今夜天使降临》、《老有所依》等播出。2014年出演《琅琊榜》霓凰郡主一角。2015年11月份其主演的电视剧《芈月传》正式播出[2] 。
2013年，刘涛获得国剧盛典2013观众好喜爱女主角奖[3] 。2014年凭借《老有所依》获得第27届中国电视金鹰奖观众喜爱的女演员奖以及第10届中国金鹰电视艺术节好佳表演艺术奖；同年，发行首张个人音乐专辑《好好的时光》。
2015年，刘涛登上中央电视台春节联欢晚会并出演小品《一定找到你》；6月12日，刘涛在“2015夏季特殊奥林匹克运动会大使授予仪式暨慈善晚宴”被授予“特奥会大使”称号[4] ；7月26日，2015世界特殊奥林匹克运动会在美国洛杉矶开幕，新任中国特奥形象大使刘涛出席了开幕式。
2016年2月7日，刘涛再次登上央视春晚，表演非物质生态文化遗产节目《山水中国美》[5] ；4月，主演的电视剧《欢乐颂》播出。2016年8月，刘涛获得第一届《跨界歌王》的冠军。
2016年1月7日，刘涛在2015新浪微博之夜上获得年度好具实力女演员奖[80] ；2月7日，刘涛再次登上央视春晚，同梁咏琪、林心如共同表演非物质生态文化遗产节目《山水中国美》[5] ；2月13日，主演三国历史题材古装剧《军师联盟》[81] ，在剧中饰演司马懿的妻子张春华[82] ；3月1日，由刘涛、陈小艺、练束梅等人主演的年代电视剧《天伦》播出[83] ，刘涛在剧中饰演封建大家庭中隐忍、柔弱的的姨太太梅玉娟[84] ；4月17日，刘涛、蒋欣、王子文主演的都市职场女性剧《欢乐颂》播出，在剧中饰演高智商海归金领安迪[85] ，并演唱人物主题曲《说不出口》[86] ；4月28日，第19届华鼎奖中国百强电视剧满意度调查提名在京公布，刘涛凭借《琅琊榜》、《铁在烧》两部电视剧入围了两个不同类型的女主角奖，获得了古装题材剧、近现代题材剧两个好佳女演员的提名[87] ；5月，刘涛参加北京卫视明星跨界唱歌综艺节目《跨界歌王》[88] ，并在总决赛当晚获得第一届《跨界歌王》的冠军[89] ；9月8日，由刘涛主演的都市情感剧《爱情万万岁》播出[90] ，在剧中饰演了一个高学历、高薪水、高颜值的“三高女神”金娜[91] ；9月10日，参加浙江卫视喜剧竞演综艺节目《喜剧总动员》[92] ；9月16日，刘涛“霓凰郡主”蜡像入驻北京杜莎夫人蜡像馆[93] ；9月28日，与蒋欣、王子文等人再次搭档主演都市女性题材电视剧《欢乐颂2》，继续饰演安迪一角[94] ；11月27日，第3届亚洲彩虹奖电视颁奖礼在澳门举行[95] ，刘涛凭借《欢乐颂》、《琅琊榜》两部电视剧入围了两个不同类型的女主角奖，获得了现代剧、古装剧两个好佳女主角的提名[96] ；12月31日，刘涛三度加盟湖南卫视跨年演唱会，演唱歌曲《姐姐》[97-98] 。
2017年1月15日，刘涛与刘仪伟、撒贝宁共同担任央视开年大型合家欢真人秀《欢乐中国人》嘉宾评委[99] ；1月16日，刘涛在2016新浪微博之夜上获得微博年度娱乐风云人物荣誉[100] 。1月27日，央视鸡年春晚，刘涛携“欢乐颂五美”蒋欣、王子文、杨紫、乔欣和TFBOYS演唱开场歌曲《美丽中国年》。