2000年刘涛开始接拍各种类型的广告，并出演第一部电视剧《外来媳妇本地郎》，饰胡幸子。
2002年出演琼瑶剧《还珠格格3之天上人间》，饰慕沙，并签约琼瑶旗下的仲杰文化传播有限公司并出演张纪中版《天龙八部》饰阿朱.
2007年接拍根据吴启泰小说《小桃红》改编的央视电视剧《女人花》，饰演女一号黄梅儿。在《戴着面具跳舞》与聂远、石林合作饰演了韩思蕊。2010年刘涛与潘粤明再携手出演由高建群小说《最后一个匈奴》改编的电视剧《盘龙卧虎高山顶》；9月出演《橄榄树》饰演的穆杉是一个护士；在一部温情大戏《叶落长安》饰演陈小艺的大女儿白莲花。
2012年2月客串电视剧《千局百计》（又名：《没有硝烟的战争》）；3月底，在家庭伦理剧《贤妻》饰演女一号韩大芸；7月底，在香港著名导演何树培与成志超担纲执导的近代传奇电视连续剧《迷局1931》中饰演双面间谍杜鹃；
2014年2月14日发行首张个人音乐专辑《最好的时光》。
2015年02月18日，刘涛在2015央视春晚上，演绎小品《一定找到你》。同时，主演电影版《咱们结婚吧》于4月2日上映。9月19日，与胡歌合作主演的古装电视剧《琅琊榜》在北京卫视、东方卫视播出，在剧中”一角。11月30日，与孙俪合作主演的《芈月传》于东方卫视、北京卫视播出，刘涛饰演芈姝。
2016年4月，刘涛献唱的《欢乐颂》插曲《说不出口》首发上线。
2016-05-11，刘涛等领衔主演的三国题材古装大剧《军师联盟》正在横店热拍。
2016年8月15日，刘涛来到华晨宇演唱会的排练厅，正式确定成为这次2016华晨宇“火星”演唱会上海站的嘉宾。
2017年4月23日，参与录制《熟悉的味道第二季》。9月，《亲爱的客栈》刘涛夫妇宣传片首发。11月4日，刘涛夫妇做客《快乐大本营》。
2017年12月17日，刘涛参演的电视剧《美丽颂》在新国际会议中心天府厅举办了项目启动仪式。
2018年1月18日，2月16日，刘涛参演的电影《西游记女儿国》上映。3月，入选《中国电视剧60年大系人物卷》。同年，主演电视剧《大宋宫词》，在剧中饰演刘娥.
2019年5月8日，参演的电视剧《我们都要好好的》播出，在剧中饰演寻找。5月21日，主演的电视剧《亲爱的婚姻》在芒果tv播出，在剧中饰演王可可。10月25日，参加的经营体验类节目《亲爱的客栈 第三季》在湖南卫视播出。
2020年1月24日，参加2020年中央电视台春节联欢晚会，表演歌舞《春风十万里》。
