2010年3月，刘芸再次改变荧屏形象，在年代爱情剧《新一剪梅》中饰演悲情人物赵少奶奶万秋玲，多场哭戏令观众动容；6月，刘芸与林心如共同主演爱情喜剧片《活该你单身》，在片中饰演对感情患得患失的都市白领美佳，其扮相和演技获得观众肯定；9月，刘芸参演黄力加执导的家庭情感剧《牵挂》，在剧中饰演对爱情执着的袜厂女工牛建红，拍摄过程中她已怀有身孕，敬业精神获得导演和剧组工作人员好评。2012年1月，刘芸与文章共同主演喜剧片《亲家过年》，在片中饰演富二代女孩郑丹丹，被观众誉为80后甜美系代表演员；7月，与应采儿、甘薇、熊乃瑾共同主演青春爱情网络剧《女人帮·妞儿》，在剧中成功饰演拜金女“沙晶”一角，演技获得观众肯定，被誉为“百变小花”；8月，刘芸出演杨文军执导的女性情感剧《风和日丽》，饰演六十年代的“白富美”米艳艳一角，演技再度获得观众喜爱；11月，刘芸与李宗翰、李立群共同主演抗战剧情片《咆哮无声》，在片中饰演都市女孩万云。

2013年5月，刘芸再次突破自我，首次尝试拍摄喜剧电影，与吴孟达、于谦共同主演喜剧情感片《大片》，她在片中饰演一个梦想要做女一号的乡下女孩小花，与喜剧演员们的合作令她收获良多；7月，与陈楚河共同主演都市爱情剧《艾乐乐的罗曼蒂克》，该剧以“大龄剩女”婚恋为话题，刘芸在剧中饰演其貌不扬、真诚善良的服装设计师艾乐乐，虽然她已结婚生子，但她的身材保持良好，在公众面前的形象一如从前；8月，首次与刘诗诗合作，共同主演爱情文艺片《回到爱开始的地方》，在片中饰演性格可爱直率的薇薇安，她在拍摄过程中表现出演技、台词功力及对人物的理解能力获得导演林孝谦和剧组人员的肯定；9月，刘芸参演叶伟民执导的喜剧片《一路顺疯》，在片中饰演男主角前女友美玲；11月，刘芸客串出演金琛执导的青春爱情网络剧《女人帮·妞儿第二季》，在剧中饰演沙晶。

2014年4月，刘芸首次出演激情戏，在喜剧片《硬汉奶爸》中饰演业余摄影师依怜；10月，刘芸尝试不同发展方向，首次现身综艺节目《极速前进第一季》，与应采儿搭档，在极限压力下争吵；同月，刘芸与连凯、马元共同主演喜剧片《房车奇遇》，在片中饰演痴情拉丁舞女教练Lisa，良好的舞蹈功底再显成效；11月，刘芸再次主演喜剧，在年代喜剧《傻儿传奇》中饰演美丽动人、坚韧不屈的李若云，演技也再次获得观众肯定。2015年3月，刘芸继续朝综艺方向发展，参加江苏卫视美食竞技真人秀节目《星厨驾到》第二季，生活中她并不擅长厨艺，最终输掉切洋葱的比赛；6月，刘芸与郭家铭共同主演爱情青春片《再见我们的十年》，在片中饰演为了爱勇敢找回自己的琪琪，精益求精的工作态度获得搭档郭家铭的赞赏；9月，刘芸参加东方卫视创意时尚真人秀节目《女神新装》，首度在舞台上秀舞蹈特长，其在节目中的率真表现得到观众的认可。；10月，刘芸参加湖南卫视校园纪实真人秀节目《一年级·大学季》，担任节目中的形体老师。

2016年7月，刘芸为改编自摇滚歌手郑钧原著漫画的3D同名动画电影《摇滚藏獒》中“雪儿”一角配音；同月，刘芸与彭冠英共同主演的都市温情剧《小棉袄》开拍，在剧中饰演慕容雪；12月，刘芸参演白杨执导的都市情感剧《老公们的私房钱》，在剧中饰演有想法、够个性的郑朵朵，自然的演技获得观众肯定。2017年3月，刘芸与袁弘、宋佳共同主演的都市情感剧《爱的正确标记法》开机，在剧中饰演渴望奢靡浮华生活的公司职员徐梓童；同月，刘芸参加喜剧脱口秀节目《吐槽大会》，节目中她秉持一惯直爽的性格，吐槽好友李小璐的穿衣风格，被观众称为“耿直Girl”；在综艺节目中表现的同时，刘芸又面临新的角色挑战。2017年6月，刘芸首次出演反派人物，在张孝正、丁仰国执导的古装历史剧《思美人》剧中饰演历史上有名的蛇蝎美人郑袖，这本是一个观众最为唾弃的角色，却在最后的落幕处因刘芸的演技让观众改观，而刘芸的演技和突破形象的演出也受到观众的肯定；8月，刘芸主演陈卓执导的爱情片《高级动物的爱恋》；11月，刘芸再次现身综艺舞台，参加浙江卫视演技竞演类节目《演员的诞生》，加入宋丹丹战队，演技得到导师们的认可。

2018年1月，刘芸加盟热血青春励志剧《艳势番之新青年》，在剧中饰演坚韧无畏、率直勇敢的花魁芳儿，角色身世背景错综复杂，一生遭遇颠沛流离，对刘芸来说也是一次新鲜的尝试；9月，刘芸主演的电视剧《怦然心动的小姐姐》开机，在剧中饰演苏怡文。2019年2月5日，刘芸主演的真人拍摄和动画结合的影片《小猪佩奇过大年》全国上映，在片中饰演妈妈。2020年6月12日，刘芸参与芒果TV选拔综艺《乘风破浪的姐姐》，首次公演与张雨绮、黄圣依等人组成女团表演歌舞《艾瑞巴迪》，公演后被淘汰；11月，刘芸参加综艺节目《理想家》。2021年1月9日，刘芸与章子怡、周一围等主演的古装历史剧《上阳赋》在优酷播出，饰演心狠手辣的苏锦儿，以鲜明立体的人物特征获得观众肯定；2月26日，刘芸特别主演的电视剧《锦心似玉》播出，她在剧中饰演的文姨娘是一个“三妻四妾”封建婚姻制度下的弱者；4月17日，刘芸和妈妈罗雅萍一起参与综艺节目《妈妈，你真好看》；5月4日，刘芸参演的电视剧《理想照耀中国》播出，在剧中饰演许鹿希；8月25日，刘芸友情出演的治愈系女性成长拼力剧《最酷的世界》播出，她在剧中饰演丁诺。2022年4月29日，刘芸参加的女性成长观察类真人秀节目《上班啦！妈妈 第二季》播出；9月10日，刘芸参演的电影《无负今日》上映，在影片中饰演郭香娥；11月24日，刘芸和丈夫郑钧联袂参加芒果TV综艺节目《妻子的浪漫旅行》。2023年1月7日，刘芸参与综艺节目《我们的滚烫人生·骑行季》；4月28日，刘芸主演的现代都市情感治愈短剧《举杯畅饮的姐姐们》在优酷全网独播，在剧中饰演双女主之一的“郭欣婷”一角；6月18日，刘芸参演的都市女性情感剧《闪耀的她》播出，在剧中饰演陈萱萱；11月23日，刘芸主演的电视剧《龙喜蛋传奇》播出。2024年5月11日，友情出演的都市情感职场剧《成家》开机。6月10日，参加《奋楫家国——碧水长歌颂端阳2024》，演唱歌曲《白色的鸟》。9月16日，参加《2024雅砻文化旅游节》，在开幕式中表演歌曲《唱支山歌给党听》。

2010年5月26日，刘芸在西安与摇滚歌手郑钧注册结婚。10月23日，刘芸于美国洛杉矶当地时间23日清晨产下一六斤男婴。

2013年8月5日，刘芸与郑钧在马尔代夫补办婚礼。

刘芸不仅外形出众、天姿过人，更是拥有扎实的舞蹈功底，主演的电视剧也给观众留下了深刻的印象，而在电影《走向太阳》之中刘芸更是凭借丰厚的文化底蕴在其中一鸣惊人。她甜美性感，不仅是诸多时尚杂志封面上的宠儿，也是众多女孩纷纷效仿的可爱偶像，清秀亮丽的外形，加上百变多面的灵动气质，仿佛具有无穷潜力和可塑性，令人充满无限遐想。（新浪评）

刘芸是一名实力派演员，不断颠覆自我形象、挑战演技突破，堪称内地百变小花旦。在都市女性情感剧《女人帮·妞儿》中出演的金钱至上的拜金女沙晶给众多观众留下了深刻的印象，在《风和日丽》中饰演的“白富美”米艳艳一角又以甜美的扮相、优雅的气质、为爱执着的性格备受观众喜爱，不仅突破了自我，也让观众看到了另一面的刘芸，堪称演技的又一次爆发，也得到了观众及专业人士的一致好评。（凤凰网评）

刘芸代表了中国刚刚成长起来的新一代，他们年轻、快乐、不愁吃穿、无拘无束、真实自然。（《时代周刊》评）

刘芸是典型的湖南辣妹子，从小就是暴脾气，大家都叫她芸姐，后来进入演艺圈也是风格不改，说话直接，爱憎分明。不过优秀的人是不会埋没的，虽然性格原因导致她并没大红大紫，但演技在线的她还是收获了不少导演的赏识，作品不多，却都是业界良心。（海峡网评）