1980年在导演
傅敬恭来到珠江电影制品厂准备《燕归来》的选角，并一举相中张小磊，并担任与主人公谢峰相恋的乌兰。
1984年在《
西子姑娘》一片中，饰演了残疾姑娘潘洁梅。因为扮演的是一位残疾人，所以人物行动不多，运动受到限制，要依靠大量的面部表情与对白来塑造人物。张小磊以自然、生活化的表演，表现了人物的真挚的感情。受到广泛好评，体现表演功底好，有表演天赋。并获得中国电影表演学会首届学会奖。
1985年主演《
相思女子客店》，成功的塑造了在改革开放的大潮中，率先承包的女店主张观音。张小磊以细腻、含蓄的表演，清新，亲切的形象，生活化的表演方式，以及贴近自己本身的人物性格，表现了人物在大时代背景下在工作方面，感情方面的矛盾，心理变化及生活状态。不刻意追求形似，着重表现人物的心路历程，刻画人物入木三分。并在1985年获得文化部优秀影片奖。张小磊也因该片得到第七届中国电影
金鸡奖最佳女主角提名，同年获广东电影节“立功奖”。
而后，正值电影演艺事业如日中天时，张小磊却嘎然息影，完全脱离演艺圈的她选择了
下海经商；10多年后她再度复出，由于她的演技生疏不少，拍的第一部戏不仅让观众觉得“臭”，连她自己都觉得没法看，可是她很快就找回了演戏的感觉。
1998年，主演的由
林黎胜执导的《阿里山女儿》上映，通过该片获得全国“骏马奖”最佳女演员奖，并且拍摄剧组剧组也得到了巨野县书画院将创作的一幅六尺写意牡丹和十幅图片的赠送。
2001年第20届飞天奖中，张小磊在电视连续剧《儿科医生》中以周小慧一角的精彩表演一举夺得最佳女演员奖。并由张小磊老师
焦晃亲自将奖杯颁发，也表达了“表演灵气很重要，怎么样做到一点就通，这需要人生的经验和积累。”
2006年1月1日，在夺得第20届中国电视“飞天奖”之后，出演的由央视推出的反腐电视连续剧《
天地粮人》播出，扮演了剧中的女一号方洁。
2008年由北京友视文化、八一电影制片厂联合打造的悬疑情感大戏《
夜来香》自5月底在天津开机，在“姨妈家庭戏”部分也充分的体现出了姨妈丁静怡的扮演者张小磊演员功力的深厚。
2011年，张小磊在导演
安建执导的《
双城生活》中以“作女”形象登场，并且以“清咖婆婆”被戏称为“作女掌门人”。2012年8月31日，参演的电视剧《
大地情深》播出，在剧中化身八路军女军医方晨。
2013年12月3日，主演的都市爱情剧《
我家的春秋冬夏》在东方卫视首播，在剧中扮演“作女土豪”张招娣，开播以后带给观众笑料无数。
2014年9月30日，出演的电视剧《
谈判冤家》播出，扮演姜玉珍一角；同年，参演的医疗情感大戏《
产科医生》在各大卫视热播，扣人心弦的剧情与众演员出色的表演让该剧获得了极高的人气，收视和口碑居高不下。其中张小磊饰演的妇科权威尤盛美性格泼辣、处事果断，在此剧中为了帮助丈夫成功竞聘院长一职，与众医师斗智斗勇，堪称战斗力超强的极品“作女”。
2015年参演都市婚恋剧《
我的宝贝》，出演性格外冷内热，形象美丽冷清的女医生向红；同年参演电视剧《
敢爱》，饰演强势母亲“沈蔓”一角。
2016年5月19日，出演的年代悬疑剧《
龙器》开播，在剧中出演慈禧。2018年1月2日，主演的由李木戈执导的家庭爱情剧《
我的青春遇见你》播出，在剧中饰演男主角的母亲刘梦香一角。2019年3月20日，与邱泽、陆怡璇合作参演的电视剧《
让我听懂你的语言》开播。