電視劇《楚喬傳》宇文懷的扮演者是王彥霖。2011年6月，王彥霖還在上海戲劇學院讀大三時，便被導演陳銘章看中，與言承旭、翁虹等演員合作出演了個人首部影視作品，在愛情偶像劇《我的燦爛人生》中飾演鄭棋。
2013年，參演由高以翔、焦俊豔主演的治癒系言情劇《遇見王瀝川》，飾演女主角謝小秋的弟弟謝小冬，一個誠實懂事，總是維護支持姐姐的大男孩。2014年7月，參演由胡歌、江疏影主演的青春勵志劇《旋風十一人》，飾演崇越。8月，參演由陸毅、蔣勁夫、陳妍希主演的古裝武俠劇《秦時明月》，飾演以輕功見長，有無人能敵速度的墨家統領之一東郭植（盜跖），對女主角端木蓉展開追求。
王彥霖的形象陽剛充滿男子氣概，在《千金女賊》中將黑幫大哥石頭這個角色的俠肝義膽氣質把握的非常到位。在《無心法師》中化身蠢萌二的軍閥顧玄武，舉手投足皆帶喜感，他的喜劇才華受到網友的稱讚。
