2009年3月，出演家庭情感剧《王贵与安娜》，在剧中饰演安娜；同年11月，出演都市情感剧《蜗居》，这两部剧，让海清的演艺事业取得了一定的成功。同年，在家庭情感剧《媳妇的美好时代》是饰演善良可爱的中国媳妇，并获得第8届金鹰电视艺术节最具人气女演员奖、第25届中国电视金鹰奖观众最喜爱的电视剧女演员奖以及第28届中国电视剧飞天奖优秀女演员奖。
2010年6月16日，出演刘江执导的谍战剧《黎明之前》，在剧中饰演一位中共地下党员顾晔佳；同年12月，出演古装电影《赵氏孤儿》，饰演为了孩子连命都可以舍弃的母亲。
2011年2月，登上春晚舞台，出演小品《美好时代》，同8月6日，中国电视艺术家协会演员工作委员会在京宣布成立，海清担任副理事长一职；同年11月，在爱情电影《失恋33天》中饰演青年张阿姨。同年12月21日，主演刘惠宁执导的爱情剧《请你原谅我》，饰演何佳。
2012年，海清主演的国内首部医患关系题材电视剧《心术》引起广泛关注和反响。同年4月13日，获得第16届华语榜中榜最佳电视剧女演员奖。
2013年，出演爱情电影《北京遇上西雅图》，在剧中饰演一个即将生育的妈妈形象；之后在《抹布女也有春天》中饰演的男性化角色罗小葱，并凭借该剧获得第四届乐视盛典大陆最佳女演员奖。同年4月，获得央视2012中国电视剧年度明星盛典十佳男女演员奖。出演环保公益微电影《留住美丽地球》并献唱主题曲《随家而逝》。同年，与曾志伟，张涵予等人一同加盟重庆卫视《奇迹梦工厂》节目，担任导师。
2014年11月5日，海清受邀成为首个中美电影节形象大使，同年12月24日，与孙红雷共同主演的战争剧《二炮手》，在剧中饰演20世纪三、四十年代的白富美李娴淑；同年，担任浙江卫视《中国好舞蹈》导师，一展曾是舞蹈演员的风采。
2015年9月17日，主演田有良执导职场情感剧《大猫儿追爱记》，剧中饰演广告公司职员大猫儿。
2016年1月7日，新浪董事长曹国伟宣布海清与黄晓明、Angelababy、李晨成为首批加入星光公益联盟的艺人，并获得“推动公益影响”奖项。同年3月8日，获得在上海举办的中国电视剧品质盛典中最具价值女演员奖。同年5月31日，主演余淳执导的都市情感剧《女不强大天不容》，饰演女一号郑雨晴。6月份，参演由蔡岳勋担任总导演的都市情感剧《深夜食堂》。同年8月15日，主演汪俊执导的都市情感剧《小别离》，在剧中饰演一个精力都放在工作上的女强人，9月6日，该剧结局集在播出的12小时内，某视频网站播放量达到10.1亿次。播出期间，创下连续11天收视冠军。同年12月3日，获得2017爱奇艺尖叫之夜年度最具实力电视剧演员奖。2017年1月16日，获得2016新浪微博之夜微博年度实力演员。
