2001年，参演孙海英、吕丽萍主演电视剧《激情燃烧的岁月》，饰演革命英雄胡达凯。

2003年2月，在李亚鹏、周迅主演的电视剧《射雕英雄传》里饰演杨铁心。

2006年7月，在军旅题材电视剧《将门风云》中一人分饰将军周汉和儿子周东进两个角色。

2011年9月，参演电视剧《瑶山大剿匪》，饰演男一号洪风；11月，在李仁港执导电影《鸿门宴》中饰演项庄一角。

2012年9月，参演电视剧《营盘镇警事》，饰演个性刚直、行事风格雷厉风行的中队长赵光明，获得由第五届新农村电视艺术节“金牛奖最佳男配角奖”。

2013年，参演的电视剧《干得漂亮》播出，饰演民间英雄姚和尚；同年，参演连奕名主演的电视剧《对与决》；主演武侠剧《绝漠天啸》，饰演有权有势的黑帮老大都统南云峰。

2014年，拍摄历史题材电视剧《东方战场》，在剧中丁海峰出演抗日英雄马占山。在重大历史题材电视剧《历史转折中的邓小平》中，扮演国防部长耿飚。

2017年，参演反腐电视剧《人民的名义》；同年7月，出演的由吴京执导的动作军事电影《战狼Ⅱ》上映，饰演一名海军舰长。10月，参演谍战剧《天衣无缝》，在剧中饰演刘玉斌。

2018年，丁海峰在犯罪动作电影《反贪风暴3》中饰演大陆反贪总局侦查处处长洪亮。

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，在片中再次饰演打虎英雄武松；3月11日，特别出演电影《雪舞》7月31日，主演的军事动作电影《铁血：生死隧战》在腾讯视频独家上线，在片中饰演前特种部队上校Mr.Dee；8月6日，主演的犯罪悬疑题材电影《危险记忆》上映；9月24日，参演电影《嫌疑人之长夜将尽》上映；12月，主演电视剧《无形之刃》；12月21日，参演的冰雪主题电影《零度极限》在第十六届中国长春电影节开幕式首映；参演电影《反贪风暴5：最终章》。

2022年1月14日，友情出演的电影《零度极限》在全国各大影院上映；1月28日，参演的现实主义题材大剧《人世间》播出；3月27日，出演的近代历史传奇剧《一代洪商》在中央电视台电视剧频道（CCTV-8）播出；8月28日，特邀主演军旅电视剧《决胜零距离》在爱奇艺独播，在剧中饰演雷公鸣。

2023年3月2日，主演的扫黑题材电影《诛烬枭亡》在爱奇艺、腾讯视频双平台播出；6月16日，主演的喜剧电影《追你而来》上映，在影片中饰演反派秦汉；2月18日，参演电视剧《光·渊》播出；5月26日，主演的电影《云雀》上映，在片中饰演山村教师。10月9日，主演的警匪犯罪电影《非常警察》播出。12月15日，主演的电影《陀螺女孩》上映。

2024年4月3日，参演的电影《零度极限》定档上映。5月1日，主演的电影《怒海营救》上映。10月31日，出演的电影《猎毒》上映。

2021年12月29日，当选中国电视艺术家协会演员工作委员会委员。

1998版《水浒传》中，观众印象深刻的角色莫过于丁海峰版的“武松”，他将这一角色演绎得形神兼备、入木三分，他也成为影视史上最成功的武松扮演者；丁海峰凭借自己身上硬朗、正义、豪气的形象，以及他出色的演技，饰演了众多角色，使丁海峰成为了观众心中的“硬汉”专业户；（网易娱乐评）

作为军旅剧的老面孔，丁海峰在电视荧幕上扮演了多位军人形象，被称为标准的“军人专业户”（搜狐娱乐评）。