1996年参与拍摄刘雪华与邵兵主演的《女强人》。1997年-1998年出演电视剧《还珠格格》、《还珠格格2》;因为剧中饰演的金锁一角而被观众所熟知。2000年签入华谊经纪公司。1999年-2002年范冰冰一共出演了《青春出动》、《小李飞刀》、《秦始皇》、《中关村风云》、《少年包青天2》《尘埃落定》等十七部电视剧 ,以及《河东狮吼》等三部电影。2003年在由梁羽生小说改编的电视剧《萍踪侠影》中饰演女主角云蕾。同年在冯小刚执导的贺岁档电影《手机》中饰演女主角武月。2004年凭借电影《手机》获得第27届大众电影百花奖最佳女主角奖,同时《手机》也获得大众电影百花奖最佳故事片奖。9月,出演根据古龙小说改编的古装剧《小鱼儿与花无缺》,饰演女主角铁心兰。同年出演《大唐芙蓉园》中的杨玉环等五部电视剧,以及电影《千机变2》和《情癫大圣》。2005年发行首张个人专辑《刚刚开始》,这张处女大碟由圈内多位知名音乐人联袂制作,包含了多种风格迥异的音乐元素。同年主演由张之亮执导的古装片《墨攻》,饰演女主角逸悦。2006年出演电视剧《封神榜之凤鸣岐山》,饰演女主角苏妲己。之后接连拍摄《苹果》、《导火线》、《心中有鬼》等六部电影。2007年2月,主演的电影《苹果》入围第57届柏林国际电影节主竞赛单元,导演李玉,女主演范冰冰,男主演佟大为共同出席本届电影节。6月,范冰冰与华谊约满,自组工作室,投资拍摄民国剧《胭脂雪》,并首次担当制片人,同时饰演女主角文玉禾。10月,凭借电影《苹果》获得第四届欧亚国际电影节最佳女演员奖。同年出演《合约情人》、《精舞门》、《新宿事件》等五部电影。同年凭借电影《心中有鬼》获得第44届台湾电影金马奖最佳女配角。2008年主演爱情喜剧片《非常完美》,饰演王菁菁。8月,主演由何平自编自导的剧情片《麦田》,饰演年轻美貌的骊。11月4日,被任命为陕西西安“西部电影集团艺创中心演员剧团副团长”。12月,主演科幻爱情片《未来警察》。2009年1月,范冰冰工作室投拍第二部电视剧《金大班》,范冰冰饰演女主角金兆丽。10月,与李玉二度合作,饰演电影《观音山》中的女主角南风。6月,在柳云龙首部执导的谍战电影《东风雨》中饰演女主角欢颜,这也是她首次出演女间谍的角色。11月,主演由王小帅执导的家庭剧情片《日照重庆》,饰演女医生竹青。同年出演港片《十月围城》,《新少林寺》以及法国电影《stretch》。