2006年，参演赵宝刚执导，佟大为、马伊琍、李小璐主演的励志青春剧《奋斗》 。
2007年，出演田沁鑫编剧并执导的民国情感剧《生死桥》，在剧中饰演丹丹的师妹龙小翘 ；同年，在陆毅、李小冉主演的谍战剧《夜幕下的哈尔滨》中饰演警察局长警葛明礼的夫人莜翠仙 。2008年，在万茜、李光洁主演的战争剧《浴血记者》中饰演方世龙的电影明星女儿何媚 ；同年，在商战言情剧《想说爱你不容易》中饰演章萍；11月，出演改编于作家张恨水的同名小说的民国剧《纸醉金迷》播出 。
2009年，与赵子琪、刘威葳共同主演红色军旅剧《新四军女兵》，在剧中饰演新四军战地服务团的女战士林蕤 ；9月，出演的国庆60周年献礼剧《八百里洞庭我的家》播出 。
2010年，联合张译、潘雨辰、涂松岩主演年代情感剧《雪花那个飘》，在剧中饰演文艺委员初萌 ；6月，参演兰少寅执导的民国复仇传奇剧《别无选择》；同年，搭档张译主演家庭爱情剧《掌门女婿》，在剧中女主角林家二女儿林欢，外柔内刚型，有主见，是个贤妻良母 。2011年，领衔主演缉毒题材剧《背后》，在剧中饰演火山的妹妹，化名沈瞳，为了替兄复仇 ；8月，与于小伟、闫学晶共同主演王滨执导的商战传奇剧《闯关东前传》 ；同年，与钟汉良、杨蕊主演谍战悬疑剧《一触即发》，在剧中饰侦缉处行动组的中校组长“李沁红” 。
2012年，在文章自导自演的都市情感剧《小爸爸》中饰演教师小艾 ，因在剧中与刘欢扮演一对情侣，获第四届乐视盛典年度电视剧最佳荧屏情侣。
2013年，在于震、于明加主演战争剧《虎刺红》，在剧中饰演中共地下党员“花想容” ；同年，与佟大为、姚笛共同主演都市爱情伦理剧《俏妈萌爸的甜蜜时光》，在剧中饰演杨琳 ；同年，出演都市题材剧《我们的青春无悔》 。
2014年，搭档奇道主演抗日剧《血战到底之壮丁也是兵》，在剧中饰演率真霸气的“女土匪”黄飞燕 ；同年，出演郑晓龙执导的古装历史剧《芈月传》，在剧中饰演心狠手辣毒如蛇蝎的楚国公主芈茵 。
2015年7月3日，主演的都市爱情剧《我的宝贝》在江苏卫视播出 ；11月5日，主演的偶像情感剧《我的爱情撞上了战争》开机，在剧中饰演大户小姐陈如歌 。
2016年3月18日，与沙溢联合主演的年代剧《爷们儿李大宝的平凡岁月》开机，在剧中饰演舞蹈演员张朵朵 ，与沙溢饰演一对夫妻；与钟汉良、马天宇主演的现代情感剧《凉生，我们可不可以不忧伤》，在剧中饰演姜生的母亲 。
2017年2月，与刘欢、杜源主演的都市家庭剧《淘气爷孙》在深圳卫视播出，在剧中饰演时尚辣妈陈薇薇 ；7月，在李印执导的电视剧《战地枪王》中饰演冷静细致的推理能手巾帼英雄抗联女战士李如雪 ；9月，做客原创跨界喜剧竞技秀节目《跨界喜剧王》，首次挑战喜剧 。
2019年7月31日，参演的都市家庭教育剧《小欢喜》在东方卫视、浙江卫视播出 ；10月，入围第六届“中国电视好演员”绿组女演员候选名单 ；11月，出演的电视剧《美好的日子》开机 。
2020年5月17日，参演年代传奇励志剧《塞上风云记》在央视八套黄金档、央视一套首播，在剧中饰演吕俊杰妻子鹊喜。
2015年5月16日，徐梵溪参加吉林市举行的“公益电影放映”和“电影节志愿者选拔”两项活动的启动仪式。
现实生活中的徐梵溪与《奋斗》中的北漂女孩“露露”很像，总是在不断超越过去，超越自我的奋斗中不断成长 。（腾讯娱乐评）
徐梵溪在《我的爱情撞上了战争》中饰演的女医生陈如歌不论从演技还是颜值都受到观众们的大力赞扬。通过她的表演，观众们可以身临其境得感受抗战的特殊时期那份让人痛彻心扉的虐心恋，这份感情㛑引发了众多网友的共鸣 。（腾讯娱乐评）