1、1999年，黄磊与周迅、刘若英、伊能静联袂主演电视剧《人间四月天》，在剧中饰演才情洋溢的诗人徐志摩。
2、2001年，与周迅共同主演家庭伦理剧《橘子红了》，在剧中饰演娴雅的未婚夫容耀辉，但她喜欢秀禾。
3、2002年，领衔主演陈凯歌执导的首部电视剧《吕布与貂蝉》，在剧中饰演三国战将吕布 。2003年，自编自导自演首部电视剧《似水年华》，发行同名专辑《似水年华》。
4、2004年自编自导自演民国感情剧《天一生水》，该剧围绕上世纪中国第一藏书楼宁波天一阁展开。
5、2005年，自编自导自演电视剧《夜半歌声》，该剧讲述了20世纪30年代话剧演员宋丹萍和好友陈天逸与童若凡之间爱恨情仇的故事。2006年，与袁泉、孙莉、何炅合作出演赖声川经典话剧《暗恋桃花源》，在剧中饰演江滨柳。
6、2007年，与黄奕、陆毅联袂主演根据巴金同名小说改编的年代情感剧《家》。2009年，出演老舍经典作品改编的电视剧《四世同堂》，饰演祁瑞宣。
7、2010年，与雷恪生、孙红雷等出演田沁鑫执导的话剧《四世同堂》，再次饰演祁瑞宣 ；同年，出演赵宝刚执导的爱情伦理剧《婚姻保卫战》，饰演居家煮夫许小宁。
8、2011年，与孙红雷、汪俊领衔主演赵宝刚执导的都市感情剧《男人帮》，饰演培训中心电脑老师罗书全。
9、2012年，搭档陈数主演汪俊执导的都市情感剧《夫妻那些事》，饰演事业成功又疼老婆的好男人唐鹏。
10、2013年，与赖声川等共同发起乌镇戏剧节；同年搭档陈数主演都市情感剧《我爱男闺蜜》，饰婚介所资深情感专家，职场女魔头叶珊身边的“男闺蜜”方骏。
11、2015年3月26日，与宋佳、李雪健共同主演的情感伦理剧《嘿，老头！》在北京卫视、东方卫视播出，凭借该剧提名第21届上海电视节最佳男主角。
12、2016年3月，领衔主演蔡岳勋执导的暖心情感剧《深夜食堂》，在剧中饰演食堂“老板”，7月该剧杀青 ；8月15日，与海清主演的家庭情感剧《小别离》播出，在剧中饰演遭遇女儿的“青春期”的好爸爸方圆。
13、2019年7月31日，主演的电视剧《小欢喜》播出。
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