2010年9月2日,主演古典名著剧《红楼梦》在安徽卫视、北京卫视上星首播,据中山饰演贾宝玉,这也是其首部影视作品,并凭借该剧获得2010年度BQ推荐年度新人奖,随着《红楼梦》的热播,杨洋也是红极一时。
2011年2月2日,与古巨基、马苏等知名影视演员出演由桑华执导的青春励志偶像剧《青春旋律》首播,剧中饰演宁浩,这也是继《红楼梦》之后在度与蒋梦婕在度联手,演绎80后应届毕业生艰辛的创业之路。6月15日,与刘烨、陈坤等108位明星出演由李少红执导为庆祝中国共产党建党九十周年而制作的献礼影片《建党伟业》在中国大陆正式公映,影片中饰演杨开慧的兄长杨开智,票房最终超过4亿。同年出演由欧阳奋强执导青春偶像剧《美丽E时代》,剧中饰演90后“一家之主”杨慷。
2012年2月17日,与霍思燕等主演由徐立功监制,曹瑞原执导的喜剧电影《饮食男女2012》在柏林国际电影节首映并于3月23日在中国内地、中国台湾正式公映,影片中饰演年轻当兵时代的唐士哲。6月,与北京国家游泳中心(水立方)上演大型水景秀《红楼梦》,导演把色彩与想象力运用到极致演出充分利用水立方的场馆特点,依水而建环场立体舞台,将二维影像打造成三维空间,在有限的场馆空间内为观众展现无限的空间想象,时隔三年,杨洋再次用舞蹈的形式演绎贾宝玉。9月21日,与张博、徐百卉等主演由苏舟执导的近代革命剧《战争不相信眼泪》在浙江卫视、东南卫视上星首播,剧中饰演一名机要员杜长友,演绎了一场别样的侠骨柔情,最后为救心爱的人而死。10月27日,出演由梁礼彦、林玉芬、游达志执导的都市时尚系列剧《刷新3+7》在东方卫视播出,剧中出演《兵马俑与招财猫》单元的何天泽。
2013年7月4日,与李依晓等人主演由朱莉莉执导的古装创意剧《新洛神》在江苏卫视上星首播,剧中饰演曹操三子曹植。同月,与张嘉倪等人联合主演 由香港著名导演钟少雄执导大型江湖传奇抗战剧《终极征服》首播,剧中饰演一个重情重义的江湖浪子白念生,此次杨洋一改从前的清秀飘逸的公子哥形象,弃文从武,亲自上阵挑战打斗、飞檐走壁等戏码,动作利落飘逸。11月15日,与众多文体明星倾情加盟北京卫视全新大型季播栏目《防务精英之星兵报到》。11月30日,与林申、李沁等主演由李少红执导的爱情悲剧《花开半夏》在湖南卫视正式播出,剧中饰演吹拉弹唱样样都会的校园偶像陆元,该剧改编自九夜茴所著的同名小说。同年参演由李少红监制、曾念平执导的民国传奇破案悬疑电视剧《茧镇奇缘》,剧中饰演黄家大少爷黄莫如
2014年7月10日,与两岸三地诸多演员出演由瞿友宁执导的青春偶像剧《小时代之折纸时代》首播,剧中饰演长相俊美、阳光单纯、十分具有绅士风度的高富帅Neil。7月11日,参演由唐季礼监制并执导的民国情感剧《花灯满城》在深圳电视台公共频道《岭南剧场》首播,剧中饰演陈家二少爷陈飞渝,对张妍在剧中饰演二姨太身边的丫鬟“喜儿”情有独钟,两人之间的爱情刻骨铭心、至死不渝。
2015年1月16日,与阮经天、周冬雨等主演由尔冬升监制,罗卓瑶执导侦探动作悬疑电影《暴走神探》上映,首都挑战反派角色,饰演一位心狠手辣为达到目的不择手段的腹黑军官占士吴。3月17日,与张翰、陈伟霆、茅子俊主演由梁胜权,黄俊文执导的盛世美颜谜侠情巅大剧《少年四大名捕》登陆湖南卫视《钻石独播剧场》首播,剧中饰演四大名捕之一的无情。4月24日,与陈都灵等主演由苏有朋执导的青春电影《左耳》全国公映,剧中许弋。6月12日,与李易峰、唐嫣等主演由郑保瑞和罗永昌联合执导的网络季播剧《盗墓笔记》上映,该剧改编自南派三叔所著的同名小说,剧中饰演盗墓界神话般存在的小哥张起灵,将原著中小哥的冷酷模样完全的表达了出来,深得原著迷的喜爱。7月7日,与胡冰卿等主演由成志超等执导的青春励志剧《旋风少女》登陆湖南卫视青春进行时剧场全国首播,剧中饰演男主角若白,向观众们诠释了何为“陪伴才是最长情的告白”, 最后一句经典台词“只要你还需要我,我永远都会陪在你的身边”更是迷倒万千网友。9月9日,杨洋生日当天发表单曲《安心的温柔》,并且在上海戏剧学院礼堂举行生日粉丝见面会,献上新歌《安心的温柔》以及温暖唯美的MV。11月13日,杨洋出席2015芭莎男士品位成功年度人物颁奖盛典,与前辈邓超一起为年度荣誉企业家开奖,并获颁2015年度吸引力明星奖。11月18日,在2015中国真人秀明星权力榜”中,杨洋凭借其在《花儿与少年2》中出色的表现荣登榜首。12月5日,出席尖叫2016爱奇艺之夜,荣获年度最具人气演员江。12月31日,参加2016湖南卫视跨年演唱会,高空演唱个人单曲《安心的温柔》。1同年与刘亦菲领衔主演由赵小丁、安东尼·拉默里纳拉(Anthony LaMolinara)联合执导的古装玄幻爱情仙侠电影《三生三世十里桃花》开机拍摄,影片中饰演男主角夜华。
2016年初,在安徽卫视《国剧盛典》上捧回两座奖杯,分别是“最具全媒体影响力演员”和“年度最受关注演员”两项大奖。1月8日,中国邮政发行的杨洋专属纪念邮品套装在全国范围内发行,纪念邮品套装内含杨洋个性化邮票1版、明信片2枚、纪念封1枚,明信片和纪念封均印有杨洋签名,成为2016首位登上中国邮政发行邮票的艺人。此款邮品一发售便遭抢购,首批限量百套秒空。1月23日,作为法国Dior官方唯一正式邀请的中国男星出席2016巴黎时装周Dior Homme 2016冬季系列发布秀。2月7日,首度参加2016年中央电视台春节联欢晚会,与佟铁鑫合唱歌曲《父子》,并荣获最受喜爱节目奖。3月14日,成为法国娇兰中国地区帝皇蜂姿系列与唇妆产品的代言,法国娇兰历史上首位男性代言人。其主演的微电影《治愈之岛》也正式上线播出。3月08日,获得明显权力榜年度颁奖盛典内地最具人气男演员。北京时间4月21日17时,与中国航海家郭川和郭采洁等火炬手现身生活采集仪式现场观摩奥运圣火采集仪式,4月22日,作为2016年里约奥运会圣火传递活动中首位中国火炬手在希腊Rio–Antirrio bridge顺利完成圣火接力。4月26日世界读书日朗读作品《杨洋:人生需要你以热爱相待》。5月8日,出席第二十三届北京大学生电影节,并担任本次大影节的“梦想同行者”。 5月10日,首支舞曲MV《夏日顺发舞》完整版公开上线,夏日清凉的露台上杨洋与女舞伴一起舞动,配合阳光下年轻灿烂的笑容让整个MV都洋溢着青春的气息。该剧是碧昂斯经典曲目《Single Ladies》首次中文翻唱,由香港金牌制作人陈光荣担任制作,而MV更是韩国顶级导演、曾指导《江南Style》的赵秀贤导演鼎力巨制、“骑马舞”编舞老师KS Choi为杨洋量身设计,远赴韩国拍摄。7月11日,与郑合惠子、安淇尔主演由朴贤真执导的科幻爱情迷你剧《我是你的咩咩phone》播出,剧中饰演咩咩。
8月22日,与郑爽等影视明星联袂主演由林玉芬执导的都市青春偶像剧《微微一笑很倾城》在东方卫视、江苏卫视首播,优酷同步全网独播,剧中出演男主角肖奈。同参与拍摄著名导演张一白执导的爱情片《从你的全世界路过》,剧中饰演角色茅十八,该片改编自张嘉佳同名小说,并由其亲任编剧。