2001年,在孙海英,吕丽萍,黄海波主演的历史战争剧《激情燃烧的岁月》中饰演石光荣和褚琴的女儿石晶。2002年,与何冰,牛莉共同主演言情偶像剧《爱如风过》。2003年,与叶童,丁勇岱共同出演警匪悬疑剧《血色白桦》,饰邬娜。2004年,与王学圻,张恒共同主演悬疑剧《雾非雾》,饰程宝；同年,与柳云龙,马跃,刘之冰共同主演中国第一部对股市黑幕大起底的二十集电视连续剧《知情者》,饰张若寒。陈丽娜剧照2005年,在浪漫又带点悲剧色彩的爱情故事《爱你那天正下雨》中饰宁恩恋；随后,与李晨,李成儒共同主演揭示了中国当代婚姻面临的生存体验的作品《离婚官司》,饰杨慧。2006年9月,与许亚军,原华合作家庭情感剧《婚姻密码》,饰蒋馨月。2007年1月,与佟大为共同主演了网络小说改编的电视剧《女特警——为你钟情》,饰女一号施慧；6月,在彭玉,吴启华,李修蒙主演的家庭伦理剧《亲爱》中饰王书怡；11月,在励志与爱情所结合的年代戏《阳光普照大地》中饰罗马尼亚。2008年6月,加盟了庆祝建国60周年的献礼之作《人间正道是沧桑》,饰女土匪头子白凤兰；9月,拍摄了戚健执导的都市爱情轻喜剧《跟我的前妻谈恋爱》,饰外冷内热的女强人赵慧。陈丽娜成长经历照2009年4月,主演家庭生活剧《我家有宝》,饰麻辣儿媳童林；7月,与吴奇隆共同主演,沈涛执导的充满民族风的贺岁喜剧《约尔特奏鸣曲》,饰未婚妻伊丽；10月,拍摄了改编自杭州真实事件的反特剧《喋血钱塘江》,饰女特务乔雨娜；同年,拍摄了军旅题材电影《寻》,饰女军人。2010年3月,拍摄了姜凯阳执导的家族抗战题材《冰临城下》,饰匪气十足的喜妞；5月,与黄小蕾,林园,彭玉共同主演了社会伦理剧《非常90后》,饰北京市公安局刑警江南；8月,与陆玲,车永莉,于震共同主演年代谍战剧《绞杀1943》,饰日本特务加代子；12月,在李成儒,陈燕民联合执导的清宫题材剧《红墙绿瓦》中饰慈安太后。2011年4月,与黄海波共同参演草根抗日剧《乱世三义》,饰刘素雅；11月,参与颢然执导的中国兵工题材电视剧《枪神传奇》,饰女游击队长姚芳；12月,与涂松岩,王雷共同主演抗日谍战剧《风雷动》,饰女主角喜妞。2012年7月,搭档吴秀波,陶虹主演家族年代剧《乱世书香》,饰刀美兰；11月,与何晟铭,袁珊珊领衔主演了谍战题材作品《猎天狼》,饰杂耍班主段红缨。2013年4月,与刘烨,陈宝国,焦晃共同出演年代谍战剧《北平无战事》,饰程晓云；9月,与耿乐共同主演战争悬疑剧《猜拳》,饰女军官宋青。跨界歌王比赛2014年2月,在安建首次自编自导的都市情感剧《姐妹兄弟》中饰吴婷婷；11月,与郭涛,任程伟,袁咏仪共同主演现实题材剧《温州两家人》,饰博士导师苏若冰。2015年9月19日,参演的古装电视剧《琅琊榜》播出,在剧中饰演惠妃。2016年,加盟电视剧《和女人的战斗》,在剧中饰演Sophia。跨界歌王2017年1月,获得第十届公益中国颁奖大典爱心形象大使；1月10日,亮相《中国文艺》录制歌曲《走天涯》送新春祝福,该节目于2月1日播出；4月,陈丽娜参与电视剧《幸福的理由》拍摄,她在剧中饰演一名个性张扬的女主编,御姐范十足十分抢眼；7月,陈丽娜参与录制北京卫视《跨界歌王》节目；12月,在年代大戏《国宝奇旅》中饰演“丹青会”掌门罗素。2018年10月,由导演戴冰执导,程万里,杨君,陈思青编剧,与张子健,尚铁龙,库尔班江等主演的电视剧《库尔班大叔和他的子孙们》饰演于香秀。2022年1月7日,出演的历史电影《张之洞》上映,在片中饰演张夫人；7月22日,参演电视剧《天才基本法》播出。2023年5月21日,出演的公安缉毒剧《卧底警花》播出。7月10日,主演的电视剧《曾少年》播出。
2013年5月9日,助阵首届“《好三八》二手货公益义卖”,在义卖现场陈丽娜为支持雅安灾区儿童心理支持项目,捐出自己心爱的衣服并由热心人买走,为灾区献出了自己的一份力量。