2001年,王俪穅担任云南电视台《宠物时光》栏目主持人。2003年,王俪穅出演了警匪剧《捕狼行动》,在剧中饰演阿珠；8月1日,出演的纪实电视剧《中国刑警之九月风暴》播出,她在剧中饰演王灵。2004年9月16日,王俪穅出演的剧情片《好大一对羊》上映,在片中饰演王老师；同年,她出演了由陈家林执导的电视剧《百年虚云》,在剧中饰演小翠。2005年12月17日,王俪穅出演的民族题材历史剧《云南往事》在昆明电视台播出,她在剧中饰演黄素娥；同年,她还出演了军旅剧《大校的女儿》,在剧中饰演小杜。2006年8月30日,王俪穅出演的时装爱情剧《浴火凤凰》播出,在剧中饰演燕玲；同年,她还出演了悬疑刑侦剧《墓后追凶》,在剧中饰演陈梅。2007年9月3日,王俪穅出演的民国情感剧《最后的格格》播出,在剧中饰演希雅。2008年2月16日,王俪穅出演的探案悬疑电视剧《侦探成旭》播出,在剧中饰演肖铃；同年,她还参演了曹东执导的电视剧《都市里的阳光—无路可逃》,在剧中饰演李虹。2009年3月22日,王俪穅出演的民生热点剧《房奴》播出,在剧中饰演叶晨晨；10月3日,主演的革命年代剧《冷箭》播出,她在剧中饰演柳春燕；同年,她还担任了新水浒新闻发布会的主持人。2011年8月2日,王俪穅出演由鞠觉亮执导的历史剧《水浒传》在天津卫视,安徽卫视,东方卫视,山东卫视首播,她在在剧中饰演白秀英。2012年5月28日,王俪穅出演的近代传奇剧《错嫁》播出,在剧中饰演三姨太；8月27日,出演的偶像剧《爱情闯进门》播出,在剧中饰演小雨江母亲。2015年1月28日,王俪穅出演的古装探案喜剧《医馆笑传》播出,在剧中饰演秦夫人；12月21日,出演的都市青春励志偶像剧《花火》播出,在剧中饰演王诗雨。