2011年，与
陈紫函、
薛佳凝合作出演谍战情感剧《
黎明绝杀》，饰演青涩痴情的柳欣梅，而这也是她的首部影视剧作品。2012年，与
张丰毅、
于明加合作出演年代抗战剧《
雾都》，饰演朱豪的七姨太秀文；同年，出演李京执导的青春偶像抗战剧《
穷追不舍》，饰演吴仁甫的妹妹吴曼丽。
2013年，与
唐嫣、
吴卓羲、
莫小棋合作出演都市职场爱情剧《
格子间女人》，饰演经历了婚姻的大起大落，但始终保持乐观积极的心态，努力寻找真爱的文晓惠；同年，主演都市家庭爱情剧《
涛女郎》，在剧中饰演贪慕虚荣，一心想找个有钱老公的方彤。
2014年，与
黄宗泽、
李呈媛、黄明合作主演都市创业励志剧《
爱让我们在一起》，饰演个性独立、聪慧，有艺术鉴赏能力的苏颖。2015年，与
沙溢、
胡可、
李金铭合作主演都市情感剧《
熊爸熊孩子》，在剧中饰演李有为的情人段雨楠；同年，出演青春励志时尚喜剧片《
黄金福将》。
2016年，出演根据匪我思存小说改编的古装爱情剧《
寂寞空庭春欲晚》，饰演卫琳琅的额娘福晋；4月，张熙媛参加浙江卫视励志竞技体育节目《
来吧冠军》的录制。2017年，与
江铠同、
李威合作主演都市情感剧《
爱，来的刚好》，在剧中饰演虽然气质高冷、脾气火爆，内心却是一个有着明确奋斗目标的正泰集团掌门人段雪晴；11月，与
关晓彤、
马可、
张晓龙合作出演的青春校园励志剧《
极光之恋》播出，在剧中饰演超能练习生的总指导员丁桐。
2019年12月，参加浙江卫视散文体美食旅行记录节目《
漫游记》的录制。2021年3月7日，领衔主演的电影《
武松血战狮子楼》在爱奇艺独家播出，她在片中饰演潘金莲。
2022年3月，与
李曼、
夏添、
蔡栋达合作主演的悬疑家庭片《
红纸鹤》播出，在片中饰演将丈夫杀害的空姐欧阳祉鹤；8月31日，出演的都市生活轻喜剧《
东八区的先生们》播出。9月21日，参演的电影《
大梦西游之五行山》 发布终极预告。
2015年8月7日，张熙媛与演员陈思斯共同参加“百位明星关注留守儿童，一带一路万里行”公益活动，为公益助力为留守的孩子们加油助威，并呼唤全社会一同给予孩子们关怀。
张熙媛是那种第一眼看上去就非常时尚、漂亮的女孩子。作为演员，张熙媛也存在着一些优势和劣势，她主动接演了许多能磨练演技的坏女孩角色，特别是《涛女郎》中屡次破坏男女主角情感的方彤，给大家留下了深刻的印象。她还被网友评价为“蛇蝎美女”，一是称赞她的美丽，另外就是肯定她的演技。