2011年6月，出演个人首部电视剧《我的灿烂人生》 [1]。2013年，参演治愈系言情剧《遇见王沥川》。2014年7月，参演青春励志剧《旋风十一人》；8月，参演古装武侠剧《秦时明月》 [2]。2015年1月，参演民国爱情偶像剧《千金女贼》 [3]；7月，在民国玄幻网络剧《无心法师》中饰演顾玄武为观众所熟知 [4]；12月，参演由陈铭章执导，王丽坤、朱亚文、叶青等主演都市职场爱情剧《漂洋过海来看你》 [5]。
2016年4月，因在电影《火锅英雄》中饰演反派唐僧让人印象深刻 [6]；4月，主演由著名作家桐华小说改编的同名电视剧《那片星空那片海》；5月，主演由吴锦源执导的电视剧《楚乔传》；7月，主演民国玄幻网络剧《无心法师2》 [7]。2017年4月，荣获第一届网影盛典年度十佳网影人气新星 [8]；5月，主演校园青春题材电影《毕业进行时》 [9]。2018年，主演电视剧《继承者计划》 [10]。2019年2月，加盟浙江卫视《奔跑吧》，担任MC [11]。2020年12月4日，出演电影《如果声音不记得》 [12]；12月18日，与彭于晏、辛芷蕾合作主演的电影《紧急救援》上映，在片中饰演交通海上应急反应特勤队绞车手赵呈 [13]。
2014年7月，参演由胡歌、江疏影主演的青春励志剧《旋风十一人》，饰演崇越。8月，参演由陆毅、蒋劲夫、陈妍希主演的古装武侠剧《秦时明月》，饰演以轻功见长，有无人能敌速度的墨家统领之一东郭植（盗跖），对女主角端木蓉展开追求 [2]。
2015年1月，参演由唐嫣、刘恺威主演的民国偶像爱情剧《千金女贼》，饰演的白氏企业的二当家“石头”是个重情重义、爱憎分明的角色，辅佐男主角经营家族事业，与妄图侵占上海的日本人斗智斗勇 [3]。7月参演由韩东君、金晨、张若昀主演的民国玄幻季播网络剧《无心法师》，饰演亦正亦邪、让人难以捉摸的文县司令”顾大人“顾玄武 [4]。同年参演由陈铭章执导，陈晓、周冬雨主演的都市爱情剧《遇见爱情的利先生》，饰演裴家齐一角。12月中旬参演由陈铭章执导，王丽坤、朱亚文、叶青等主演的都市职场爱情剧《漂洋过海来看你》 [5]。
2016年4月1日由陈国富监制，杨庆编剧及导演，陈坤、白百何、秦昊、喻恩泰联袂主演的电影《火锅英雄》上映，在电影《火锅英雄》中王彦霖首次出演反派角色，王彦霖化身为匪徒老大唐僧带领劫匪四人组成为了亮点，和陈坤饰演的刘波进行最后的抗衡带动剧情的起伏 [6]。
2016年4月，主演由著名作家桐华小说改编的同名电视剧《那片星空那片海》；5月，主演由吴锦源执导的《楚乔传》 [15]，饰演宇文世家的大少爷——宇文怀；7月，主演民国玄幻网络剧《无心法师2》 [7]。
2019年2月，加盟浙江卫视《奔跑吧》担任MC [11]；2019年11月，王彦霖参演的综艺《小小的追球》上线，节目中，王彦霖成功完成了减少碳排放挑战任务，获得了由驻冰岛大使金智健和冰促进局颁发的“冰岛环保旅行大使”称号。 [18]
2020年7月，参与腾讯视频关注认知障碍公益节目《忘不了餐厅第二季》，担任副店长；7月31日，加盟湖南卫视的全明星竞技类实景游戏真人秀《元气满满的哥哥》 [19]；10月27日，加盟腾讯视频综艺《平行时空遇见你》 [20]；2020年12月4日，友情出演电影《如果声音不记得》 [12]；12月18日，与彭于晏、辛芷蕾合作主演的电影《紧急救援》上映，在片中饰演交通海上应急反应特勤队绞车手赵呈 [14] [21]。
2021年3月，领衔主演由刘工乙执导的悬疑喜剧片《玩火》 [76]；5月5日，加盟综艺《怦然心动20岁》；6月，领衔主演轻喜剧《点心之路》，在剧中饰演天才大厨何弦 [75]；7月16日，搭档程小蒙主演的都市爱情青春励志喜剧《燃烧吧！废柴》开播，在剧中饰演死要面子爱做电影梦的客栈CEO方天逸 [55]；7月26日，领衔主演的都市爱情剧《你是我的荣耀》播出 [58] [68]；9月19日，出演的电影《日常幻想指南》上映 [56]；12月28日，以“半熟观察员”参加的轻熟龄恋爱观察真人秀《半熟恋人》播出 [61]；参演电视剧《雪中悍刀行》 [64]。
2022年2月1日，参演韩寒执导的电影《四海》上映 [52]；2月25日，参加的冬日趣玩娱雪综艺《超有趣滑雪大会》播出第七期； [67]4月12日，加盟旅行综艺《新游记》 [70]；8月，主演由十一月执导、韩寒监制的网络剧《飞驰人生》 [78-79]。
2023年1月30日，网剧《飞驰人生》全阵容官宣：王彦霖领衔主演 [80]；2023年4月8日，主演由正午阳光出品的电视剧《艰难的制造》宣布开机 [82]；5月11日，入选《漂亮的战斗》飞行嘉宾官宣阵容 [83]；5月25日，出演的电视剧《熟年》播出 [84]；6月，参加综艺节目《是好朋友的周末》 [85]；6月23日，参加的综艺节目《是好朋友的周末》在优酷播出 [86]；7月5日，领衔主演由李木戈执导的电视剧《我的人间烟火》播出 [74] [77] [87]；11月7日，参加的综艺节目《爱的修学旅行》播出 [89]；12月5日，主演的电视剧《点心之路》播出 [90]。
2024年2月28日，参演电视剧《飞驰人生热爱篇》开播。 [91]
2021年3月，王彦霖被拍到与一名女生一同聚餐，两人喝同一杯饮料，摸脸牵手，晚上吃过饭后，王彦霖搂着女生的腰离开，疑似恋情曝光。而该女生疑似是王彦霖的表演系同学艾佳妮 [47]。3月2日，王彦霖微博晒与艾佳妮的毕业合照，承认两人的恋情。他写道：“刻在我心里的名字，错过了一阵子，不能错过了一辈子 。” [48]
2022年4月10日，王彦霖宣布其孩子出生 [69]。
（以上资料来源） [1]
（以上资料来源） [6]
《时尚健康·男士》
2019年6月刊
封面
封面 [35]
《精品购物指南》
2019年6月刊
内页
内页 [36]
《芭莎男士》
2019年7月刊
内页
内页 [37]
《GQ》
2019年7月刊
内页
内页 [38]
《Icon-F时尚画报》
2019年8月刊
封面
封面 [39]
《昕薇》
2019年8月刊
封面
封面 [40]
《新番NEW ONE》
2019年8月刊 [41]
封面
封面 [41]
《ELLEMEN》
2019年9月刊 [42]
内页
内页 [42]
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在《小小的追球》毕业典礼上追球团王彦霖等嘉宾因为采集生物样本，关注生态环境多样性，获得了中国绿发会宣传大使的称号，这是一份荣誉，更是一份责任，他们要广泛动员全社会关心和支持生物多样性保护和绿色发展事业。 [46]
2021年7月，王彦霖为河南暴雨灾情捐款100万元。 [60]
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王彦霖的形象阳刚充满男子气概，在《千金女贼》中将黑帮大哥石头这个角色的侠肝义胆气质把握的非常到位 [3]。在《无心法师》中化身蠢萌二的军阀顾玄武，举手投足皆带喜感，他的喜剧才华受到网友的称赞（搜狐网评） [4]。王彦霖没有将心思放在如何炒作成名上，而是坚持将要真正的好作品呈现给观众，始终保持着作为演员的初心（人民网评）。
