2009年，张馨予拍摄由其代言公司策划的《赤壁・
铜雀台》代言《铜雀台》、网游《穿越前方》生化瑰宝、百威FIFA世界杯足球瑰宝等品牌，并屡次加入湖南卫视《康乐大本营》等节目。
2010年张馨予参演首部电影作品《
非诚勿扰2》，在影片中出演艺人馨予一角。据张馨予本人透露，能够接到冯小刚的邀约非常不测，两人也仅是在一次红毯上有一面之缘。原以为自己在表演的时辰压力会很大，但到了片场和导演、演员打仗以后完整撤销了这样的顾虑。
2011年张馨予起头频频表态大银幕，由其主演和参演的电影《宅男总带动》、《不怕贼惦念》、《
龙门飞甲》、《夏季恋神马》于2011年上映。《车在逋尽贰《家办喜事》、《畏妻如虎》等四部电影也正在拍摄中。
2013年张馨予在电影《
粉红女郎》中出演“男人婆”的角色。同年，在由唐季礼监制，鞠觉亮导演的中国国产汗青电视连续剧《
精忠岳飞》中饰演抗金女英雄梁红玉一角，诠释了一名能文能武，琴棋字画样样精通，排兵布阵不在话下的巾帼英雄形象。在赖水清担负总导演，改编自金庸同名小说《
天龙八部》中饰演丐帮副帮主马大元之妻康敏。在宁财神编剧的电视剧《
龙门镖局》中客串出演杨思维一角。在由山东影视集团（山东电影电视剧建造中间）出品的电视剧《
到爱的距离》中饰演许楠一角。
2014年年头，由简远信编剧的古装神话魔幻电视剧《
封神英雄榜》登陆各大卫视
，并延续收视冠军宝座，张馨予在剧中饰演苏妲己、胡仙儿二角。同年，在陈晓版《
神雕侠侣》中饰演小龙女师姐赤练仙子李莫愁。在韩栋版《
鹿鼎记》中饰演韦小宝七个老婆之一的苏荃。在范冰冰版《
武媚娘传奇》中饰演唐高宗李治的宠妃萧淑妃，翩若惊鸿婉若游龙，继饰演李莫愁、妲己和马夫人以后再次饰演蛇蝎美人。
2015年与李佳航合作的电视剧《奋濉凡コ觯在剧中饰演女主角顾阡陌。由湖南芒果文娱有限公司出品古装剧《只因独身在一路》中饰演铁娘子林曼妮一角。2月17日，加入央视网络春晚年会现场，同胡夏演唱歌曲《问人间》。
2015年8月，由饶俊编剧、徐海乔联袂主演的玄幻新媒体剧《昆仑阙之宿世此生》在横店杀青。同年9月，由黄祖权导演、陈同勋担负造型执导、张馨予、朱一龙联袂主演的改编自古龙小说新《边城荡子》顺利杀青，在剧中饰演武林第一美女马芳玲。
2015年参演”文隽监制的电影《
魔卡行动》，饰演女主角李菲菲一角。并于同2015年8月入围第17届华鼎奖古装剧最好女主角提名。
2015年4月27日，张馨予正式代言畅游移动多职业无穷制3DARPG动作手游《大唐双龙传》。同年6月，代言趣游期间2015年度3D暗黑仙侠作《佛本是道》。
2015年10月16日公布代言游族网络刊行的手机游戏《超时空机战》。
