1997年,参演第一部电视剧《新乱世佳人》,扮演恬妞的女儿董小玉 [16] 。同年,在《忠勇小状元》饰演丁宁。1999年,在电视剧《十五贯传奇》(又名《百烈刀》)中饰演苏茂娟。并在电影《我们结婚吧》(又名《上海之恋》)饰杨妍。2000年,在电视剧《红色警戒》里饰演女警尤婷。2001年,参演电视剧《青春不解风情》,饰演饰陈玉;在《少年黄飞鸿》饰艳红;《非常情网》饰吴雨婷。同年,在电影《海角惊魂》里饰白伶。2002年,在电视剧《故事2001续集》饰梅萍;《脚下天堂》饰沈小边;《青鸟的天空》饰罗曼;同年,出演电影《惊夜深呼吸》、《警之恋》。2003年,参考电视剧《少年康熙》,饰赫舍里芳儿;在《子夜惊魂》里饰阿虹。2004年,在电视剧《谍战之特殊较量》饰 吴茗;《爱在边缘》饰武咪咪。2005年,在电视剧《中国式结婚》饰关燕;《没完没了的爱》饰米婷婷。2006年,参演电视剧《女人不哭》,和汤唯、田海蓉合作,在片中她饰演阿梅。2007年,与邓超、田海蓉主演电视剧《女人不哭》饰演阿梅;同年与黄海波主演《笑着活下去》,饰演女一号晏阳。2008年7月,在谍战剧《生死谍恋》中饰演首次饰演地下党员夏潇雪。2009年5月,与保剑锋、佟丽娅领衔主演《我是一棵小草》中饰演“林小草”,并演唱主题曲《小草》;2010年1月,与杜淳主演的《中国家庭之新渴望》播出;8月,和杜淳主演的都市生活剧《保姆与保安》播出,出演保姆苏大苗,与杜淳演绎保姆与保安的爱情故事。2011年与黄海波主演的电视剧《永不磨灭的番号》播出,姚芊羽饰演赛貂蝉,凭借《永不磨灭的番号》夺得华鼎奖“老百姓最喜爱的影视明星”奖。2012年3月,参演家庭轻喜剧《媳妇是怎样炼成的》,提名华鼎奖中国都市题材电视剧最佳女演员;11月,在《媳妇的美好宣言》中饰演美丽善良的80后女青年毛绒绒。2014年,拍摄电视剧《失婚男女》,饰演顾盼。同年,拍摄电视剧《暖男的爱情与战争》,饰演沈莲 。4月17日,主演的《大当家》在东方卫视播出。2015年主演电视剧《义道》;与李威主演电视剧《好妻子》。2016年主演的时代英豪传奇剧《义道》。8月姚芊羽主演刑侦追捕剧《莫斯科行动》,演起了犯罪团伙的“大Boss”。2019年主演现实励志题材剧《春暖花又开》。