2010年3月，由王晶執導，陳偉霆、蔡卓妍、吳君如、藝鷺等主演的喜劇電影《美麗密令》上映，在其中飾演影星秦朗。
2013主演災難電影《救火英雄》，憑借張文健壹角獲得澳門國際電影節最佳男配角獎。
2014主演古裝玄幻愛情劇《仙劍奇俠傳》，在湖南衛視播出，其中飾演大師兄嶽翎。2014參演勵誌喜劇電影《男人不能窮》，2065 438+04 165438+10月25日憑借飾演二號男主角薛克勇獲得歐洲icff最佳青年演員獎。該片也於2065438+2004年2月24日在內地上映。2016電視劇《蜀山之戰劍俠傳》播出。
2017年，陳偉霆首次登上春晚演唱歌曲《愛妳壹萬年》；同年，還主演了古裝玄幻劇《醉酒玲瓏》。