2006年1月18日，领衔主演的家庭伦理剧《玻璃婚》播出，在剧中饰演医生蒋小雯；11月13日，再次与导演鄢颇合作的都市情感剧《新结婚时代》于南京电视台播出；同年，在都市伦理情感剧《你一定要幸福》中饰演十五岁的少女秦明真。

2007年，与陈宝国领衔主演悬疑谍战剧《女人泪》饰年青美貌的女资本家赵青笠；同年，与姜武联袂主演警察题材剧《警察故事之红飘带》，在剧中饰演派出所的普通片警杨越。

2008年10月13日，与王志文、佟大为共同主演的年代爱情剧《幸福还有多远》播出。

2010年4月，梅婷在历史古装剧《万历首辅张居正》中饰演李太后，这部剧拍摄于2006年，拖了四年才播出。5月10日，参演的都市情感剧《手机》在浙江卫视、东方卫视、北京卫视、深圳卫视播出，在剧中饰演严守一妻子于文娟。

2011年7月30日，与王志飞共同主演高希希执导的谍战电视剧《刀尖上行走》在浙江卫视、天津卫视、四川卫视、云南卫视黄金档播出。

2012年，与郭涛主演家庭情感剧《父母爱情》，凭借在剧中饰演的资本家大安杰提名第20届上海电视节佳女主角；同年，参演娄烨执导剧情电影《推拿》，2015年凭借该片获得第15届华语电影传媒大奖佳女配角奖。

2014年，与宋宁、陈明昊合作主演改编自古希腊神话故事俄耳甫斯与欧律狄刻的生死之恋的《第二次别离》；同年，在金依萌自编自导的喜剧电影《一路惊喜》中饰演警察钟伟的妻子张薇薇。

2015年12月23日，凭借《父母爱情》夺得第30届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖，并提名第20届上海电视节佳女演员。同年，在爱情都市剧《恶老板》中饰演事业女狂人沙丽薇。

2016年4月，参加亲子真人秀《妈妈是超人》 ；10月，加盟电视剧《琅琊榜之风起长林》，在剧中饰演手握权柄的荀皇后 ；10月，加盟电视剧《爱是欢乐的源泉》 ；12月，出演沈严执导的都市情感剧《我的前半生》。

2017年1月，在中国电视剧导演工作委员会年度榜样晚会中，凭借《父母爱情》获佳女主角 ；同年，参演钱人豪执导的东方惊悚悬疑电影《京城81号2》 ；4月，与董子健一起录制了《天天向上》 ；之后参加全明星生活综艺秀《谁是你的菜》第三季第四期录制；5月，投入到谍战剧《面具》的拍摄中，工作之余从剧组赶回京参与了《春天读诗之夜》节目的录制，朗读了女诗人余秀华的三首诗作。10月，确认已出演电视剧《十八岁给我一个姑娘》，饰演田雨。

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