2011年参演首部电视剧《阿娜尔罕》,饰演女主角“阿娜尔罕”,迪丽热巴为适应角色中不畏强权的“旧社会少女”特意下乡体验农村生活,拍摄中带伤跳舞坚持不用替身;该剧于2013年5月7日在央视一套黄金档播出,并获得同时段城市网收视率居首位的成绩,维吾尔语、哈萨克语版同步在新疆电视台播出;迪丽热巴在剧中自然朴素的表演、本色的妆容等获得好评。
2015年3月,主演古装武侠电视剧《六扇门》,出演女一号智勇双全的侠女苏溢清;6月,参演由杨幂、李易峰主演的电影《怦然星动》,在影片中她再次饰演一位耀眼的明星郝美丽;7月22日,电视剧《克拉恋人》在浙江卫视、安徽卫视播出,迪丽热巴饰演的大明星高雯外表看似高冷有范儿,而内心单纯善良,鬼马精灵,首次挑战这样画风非常多变的人物,让热巴坦言承受了不小的压力,但最终热巴将压力转换为了动力,凭借对“高雯”的成功塑造和真实自然生动的表演,赢得了观众的认可喜爱和更多关注。8月,热巴主演电视剧《麻辣变形计》,在剧中饰演女一号女保镖关小迪。10月18日,二次元爆笑喜剧电影《傲娇与偏见》开机,饰演女主唐楠楠。