，而迪麗熱巴也憑借在劇中的表現赢得了更多關注，并獲得第7屆國劇盛典觀衆喜愛新人女演員獎 [32] ；同年，她還與林峰搭檔主演了古裝武俠劇《六扇門》，并在劇中飾演了性格豪爽、智勇雙全的俠女蘇溢清 ；12月，其與楊幂、李易峰等人合作主演的現代愛情片《怦然星動》上映，片中她則飾演了身材火辣、單純呆萌的耀眼明星郝美麗 。
2016年6月26日，迪麗熱巴因在現代喜劇片《傲嬌與偏見》中飾演元氣滿滿、幹勁十足的北漂女作家唐楠楠而獲得了中英電影節組委會最佳新人獎 ；8月，其主演的現代都市勵志劇《麻辣變形計》播出，她在劇中飾演的是叛逆性感、嬌豔美麗的女保镖關小迪 ；同年，迪麗熱巴還領銜主演了都市愛情勵志喜劇《漂亮的李慧珍》，并在劇中飾演了曾經擁有完美一切，長大後卻家道中落的女主角李慧珍 ，同時她還為該劇演唱了插曲《舍不得》
；此外，迪麗熱巴還在這一年獲得了中國泛娛樂指數盛典新勢力女藝人獎 。
2017年1月，迪麗熱巴與楊幂、趙又廷、高偉光等人聯袂主演的古裝玄幻愛情劇《三生三世十裡桃花》上星播出，劇中她飾演了淳美靈動，真心無畏，四海八荒獨一無二的九尾紅狐白鳳九 ，而迪麗熱巴也憑借該角色獲得了第23屆上海電視節白玉蘭獎最佳女配角獎的提名 ；2月，她開始擔任浙江衛視戶外競技真人秀《奔跑吧第一季》的常駐嘉賓 ；8月，迪麗熱巴領銜主演的古裝傳奇愛情劇《秦時麗人明月心 ；12月29日，其主演的現代奇幻片《解憂雜貨店》上映 ；随後，迪麗熱巴還參加了浙江衛視跨年晚會，并在晚會上表演了舞蹈《Despacito》 。
2018年3月1日，其主演的古裝仙俠言情劇《烈火如歌》在優酷獨家播出，迪麗熱巴在劇中飾演的是純淨善良、靈動活潑的女主角烈如歌，該劇的播放量最終突破了77億次，而她與毛不易合唱的該劇片尾曲《浴火成詩》也于同期上線 ；4月20日，迪麗熱巴與郭京飛搭檔主演的愛情喜劇片《21克拉》全國上映 ；4月25日，迪麗熱巴獲得了中國文娛大資料釋出盛典最具網絡熱度女藝人、最具粉絲号召力女藝人兩項殊榮 ；6月18日，迪麗熱巴憑借其主演的電視劇《烈火如歌》，獲得了上海國際電影電視節網際網路影視峰會盛典的年度實力女演員獎 ；6月25日，她與鄧倫搭檔主演的現代科幻劇《一千零一夜》播出，迪麗熱巴在劇中飾演的是天真熱情、想法跳躍的女主角淩淩七 ，而該劇也在CSM全國網取得了同時期黃金檔電視劇收視率第一，而其網絡播放量則突破了五十億次 ；随後，她還參加了東方衛視原創舞蹈真人秀《新舞林大會 ；同年，迪麗熱巴還在與窦骁搭檔主演的神話愛情片《日月 ；11月8日，迪麗熱巴确認擔任男團選拔節目《創造營2019》的發起人與導師 。
；1月17日，參加由中國文學藝術界聯合會主辦的“百花迎春——中國文學藝術界春節大聯歡”，并與杜江、李易峰、蔣璐霞合作演唱了歌曲《我的新時代》 ；2月4日，參加《2019年中央廣播電視總台春節聯歡晚會》，并與鳳凰傳奇、鐘漢良、張藝興、周冬雨表演歌舞《中國喜事》 ；5月4日，受邀參與了央視網、共青團中央聯合策劃發起的“中國YOUNG計劃”，并演唱了主題曲《向上的光》 ；9月7日，獲得第十七屆中國電影表演藝術學會金鳳凰“新人獎” ；10月9日，參加的明星旅行電影式慢綜藝《慢遊全世界》播出 ；12月31日，參加夢圓東方·2020東方衛視跨年盛典，并演唱歌曲《野蠻生長》 。
；5月19日，與黃景瑜合作主演的現代職場愛情劇《幸福，觸手可及！》播出，在劇中飾演獨立成熟，霸氣幹練的新銳設計師周放 ；9月30日，參加2020央視國慶晚會《“中國夢·祖國頌”——2020國慶特别節目》，與任嘉倫、雲朵等表演歌舞《好兒好女好家園》 。
2021年2月11日，參加《2021年中央廣播電視總台春節聯歡晚會》，與李現、劉浩存等表演歌曲《奔跑的青春》 ；2月12日，參加《2021年北京廣播電視台春節聯歡晚會》，并擔任春晚代言人 ；2月18日，主演的古裝玄幻劇《馭鲛記》開機，在劇中飾演馭靈師紀雲禾 ；3月31日，與吳磊合作主演的古裝傳奇劇《長歌行》播出，在劇中飾演永甯郡主李長歌 ；7月20日，與龔俊共同主演的古裝劇《安樂傳》開機 ; 7月26日，主演的都市愛情劇《你是我的榮耀》播出，在劇中飾演美貌女明星喬晶晶 。