《建黨偉業》中黃磊飾演曹汝霖。《建黨偉業》是為慶祝中國共產黨建黨九十週年而製作的獻禮影片。
1911年冬，孫中山從海外歸來，於翌年1月1日就任臨時大總統。與此同時毛澤東參加了光復新軍。很快，袁世凱憑藉強大的軍事實力和在皇室中的威信，從孫中山手中取得了大元帥之身份，北洋民國政府成立。同年10月，國民黨成立。
1914年夏天第一次世界大戰爆發，1915年袁世凱與日本定下密約二十一條並且更改國體，自封為中華帝國皇帝，自此走上了一條不歸路。孫中山與蔡鍔成立護國軍，出師討袁。很快袁世凱便在舉國聲討中黯然死去了。之後又隨著張勳復辟的失敗，中國進入了軍閥割據的混戰局面。而毛澤東、李大釗、周恩來等人雖身處不同地方，但都在內心思索著救國救亡之路，命運的相會即將到來。
黃磊在《小歡喜》裡飾演的是方圓。他是方一凡的爸爸，生活很佛系，喜歡花鳥魚蟲。他對待生活很樂觀，與老婆童文潔相親相愛。一直在家中扮演著慈父形象。
《小歡喜》是由汪俊執導，黃磊、海清、陶虹、王硯輝、詠梅等主演的家庭教育劇，該劇改編自魯引弓的同名小說，講述了方家、季家、喬家，三個家庭在高三這一年間面臨高考下的悲喜故事，該劇於2019年7月31日在東方衛視、浙江衛視首播，並在愛奇藝、騰訊影片同步播出。
恨鐵不成鋼的媽媽童文潔和沒有壓力、熱愛自由的兒子方一凡之間因為成績矛盾重重，爸爸方圓不得不化身仲裁者左右調停；拒絕前夫喬衛東入侵母女生活的單親媽媽宋倩，對女兒喬英子的生活展開了全包圍式關切，誤解和矛盾不知不覺悄然爆發；空降父親季勝利和媽媽劉靜的突然關懷，讓從小養在舅舅劉錚身邊的季楊楊無所適從，父子之間小心翼翼的相處並沒有為這段關係換來和平。第一次做父母的家長，和剛剛迎來成年的孩子，因為愛而聯結，也因為難以把握愛的邊界而產生誤會，但正是這些歷不完的試煉讓每個家庭都在愛與理解中學會成長。
1、1999年，黃磊與周迅、劉若英、伊能靜聯袂主演電視劇《人間四月天》，在劇中飾演才情洋溢的詩人徐志摩。
2、2001年，與周迅共同主演家庭倫理劇《橘子紅了》，在劇中飾演嫻雅的未婚夫容耀輝，但她喜歡秀禾。
3、2002年，領銜主演陳凱歌執導的首部電視劇《呂布與貂蟬》，在劇中飾演三國戰將呂布 。2003年，自編自導自演首部電視劇《似水年華》，發行同名專輯《似水年華》。
4、2004年自編自導自演民國感情劇《天一生水》，該劇圍繞上世紀中國第一藏書樓寧波天一閣展開。
5、2005年，自編自導自演電視劇《夜半歌聲》，該劇講述了20世紀30年代話劇演員宋丹萍和好友陳天逸與童若凡之間愛恨情仇的故事。2006年，與袁泉、孫莉、何炅合作出演賴聲川經典話劇《暗戀桃花源》，在劇中飾演江濱柳。
6、2007年，與黃奕、陸毅聯袂主演根據巴金同名小說改編的年代情感劇《家》。2009年，出演老舍經典作品改編的電視劇《四世同堂》，飾演祁瑞宣。
7、2010年，與雷恪生、孫紅雷等出演田沁鑫執導的話劇《四世同堂》，再次飾演祁瑞宣 ；同年，出演趙寶剛執導的愛情倫理劇《婚姻保衛戰》，飾演居家煮夫許小寧。
8、2011年，與孫紅雷、汪俊領銜主演趙寶剛執導的都市感情劇《男人幫》，飾演培訓中心電腦老師羅書全。
9、2012年，搭檔陳數主演汪俊執導的都市情感劇《夫妻那些事》，飾演事業成功又疼老婆的好男人唐鵬。
10、2013年，與賴聲川等共同發起烏鎮戲劇節；同年搭檔陳數主演都市情感劇《我愛男閨蜜》，飾婚介所資深情感專家，職場女魔頭葉珊身邊的“男閨蜜”方駿。
11、2015年3月26日，與宋佳、李雪健共同主演的情感倫理劇《嘿，老頭！》在北京衛視、東方衛視播出，憑藉該劇提名第21屆上海電視節最佳男主角。
12、2016年3月，領銜主演蔡嶽勳執導的暖心情感劇《深夜食堂》，在劇中飾演食堂“老闆”，7月該劇殺青 ；8月15日，與海清主演的家庭情感劇《小別離》播出，在劇中飾演遭遇女兒的“青春期”的好爸爸方圓。
13、2019年7月31日，主演的電視劇《小歡喜》播出。