2016年9月，吕小雨参加湖南卫视暑期推出的女子团体综艺节目《
夏日甜心》的录制，并于第八期登场，她在游戏“劲哭金曲”环节，达到了“十秒落泪”的好成绩。
2017年4月13日，参加爱奇艺真人Online二次元偶像养成秀节目《
次元星计划》的录制；4月20日，主演刘玮执导的惊悚悬疑片《
绝望者游戏》上映，饰演因为父母的离婚而导致离家出走的溺水者少女，而这也是她的首部影视剧作品；8月16日，吕小雨与
张雪迎、
曾舜晞合作出演青春校园爱情剧《
青春最好时》上线。
2018年4月，参加腾讯视频女团综艺节目《
创造101》，最终挺进总决赛；6月28日，主演的青春校园励志剧《
快把我哥带走》上线，吕小雨饰演女二
苗妙妙，拥有干物女的外表、萝莉的心，典型二次元少女，对演员明星、英国王子的八卦消息如数家珍，可谓是“饭圈大佬”；7月17日，与
罗奕佳、
高秋梓、
强东玥、
苏芮琪、
韩丹共同录制的腾讯视频《
美食告白记》第二季播出；10月26日，获得凤凰网时尚之选时尚人气先锋大奖。
2019年1月11日，由
李子璇、
王菊、
刘人语、
高颖浠、
戚砚笛、
陈芳语组成限定女团“
疾风少女”，为电影《
新喜剧之王》献唱主题曲《
疾风》；1月12日，获得第3届金骨朵网络影视盛典年度网络潜力演员奖；10月25日，主演由麦田执导的国风言情剧《
水墨人生》在爱奇艺播出，她在剧中饰演了采茶女阮秋水。
2020年2月，主演的青春校园剧《
时光与你都很甜》开播，饰演“水逆”女孩
林星辰，同月，为该剧演唱的同名宣传曲 《
时光与你都很甜》发行；2月19日，发行单曲《勇气》；8月17日，吕小雨主演的古装励志校园剧《
青青子衿》在湖南卫视播出；12月15日，主演的青春新武侠剧《
夜燕白》开机。
2023年2月14日，参演的网剧《
骑着鱼的猫》将开播；6月8日，参演的电视剧《
大三女生》首播上线；7月10日，主演的古装仙侠爱情轻喜剧《
亲爱的天狐大人》在芒果TV播出；7月12日，主演的古装奇幻爱情剧《
风月变》播出。
2024年1月21日，主演的治愈轻喜剧《
小城故事多》播出；4月30日，主演的青春校园治愈系网剧《
我的少年时代》播出；7月6日，参演的青春校园励志轻喜剧《
芥子时光》播出；10月20日，主演的电影《上堡之恋》举行开机仪式。
吕小雨拥有精致甜美的外表、正能量勇敢的性格，以及柔软度惊人的身体。她在《
夏日甜心》节目中首次展示出深藏不露的演技，精彩的表演惊呆了现场观众。（网易娱乐评）
吕小雨少女感十足，她有着干净甜美的笑容，清纯可人的气质，如夏日中的一缕清风直击人心底。她动静之间都展现着阳光般的魅力。被宅男粉称作“宇宙福利少女”的她说话甜美温柔而不失端庄，体态玲珑而不娇气，除了萌萌哒的甜美长相，属于吕小雨特有的标志性的括弧笑也是她的吸粉利器。（新浪娱乐评）