2018年7月9日，与杨紫、任嘉伦合作主演的青春神话剧《天乩之白蛇传说》在爱奇艺视频播出，其在剧中分别饰演邪魅狂狷的妖帝斩荒和仙姿出尘的天帝两个角色。

2019年6月6日，与侯明昊、成毅联袂主演的冒险悬疑动作剧《怒海潜沙&秦岭神树》在腾讯视频播出，其在剧中饰演解家当家解雨臣。

2020年5月4日，与任嘉伦、李曼合作主演的热血谍战剧《秋蝉》在江苏卫视、浙江卫视首播，饰演南满株式会社香港分社副会长林小庄；8月6日，与成毅、袁冰妍领衔主演的东方玄幻仙侠剧《琉璃》开播，在剧中分别饰演少阳山的天才弟子昊辰和执掌东方天界的柏麟帝君。

2021年5月19日，与王梓薇领衔主演的古装爱情剧《清落》在优酷视频全网独播，其在剧中饰演风苍国皇子夜修独；6月17日，与周冬雨、许凯联袂主演的古装言情仙侠剧《千古玦尘》在腾讯视频播出，其在剧中分别饰演上古界四大真神之一的天启和后古界的净渊；7月11日，与白澍、张博宇共同出演的冒险悬疑剧《云顶天宫》在腾讯视频全网独播，饰演长沙老九门解家的当家解雨臣；8月25日，与张睿、何杜娟共同出演的悬疑科幻剧《天目危机》在芒果TV播出，饰演先行者乐队的摇滚乐手李秀夫；同年，与袁冰妍搭档主演古装玄幻仙侠剧《落花时节又逢君》，在剧中饰演花妖族的统领锦绣；11月9日，搭档张予曦主演的都市情感剧《夜色暗涌时》在芒果TV播出，饰演投行精英莫灵泽，他还演唱了该剧的插曲《Now Go Away》。

2022年3月27日，与彭小苒领衔主演的年代谍战剧《画眉》在横店开机；6月15日，与白敬亭、宋轶合作主演的古装商战剧《长风渡》开机，在剧中饰演富贵出身的洛子商；12月13日，与李若嘉搭档主演的谍战电影《秋蝉》在爱奇艺视频上线；12月26日，与李宏毅、林博洋共同主演的古装武侠剧《少年歌行》在优酷视频播出，其在剧中饰演寒水寺的和尚无心。

2023年6月18日，特别主演的古装剧《长风渡》上映；7月，主演的电视剧《念无双》开机；8月11日，主演的电视剧《念无双》发布首发海报。12月12日，参演的电视剧《画眉》在CCTV-8播出，在剧中饰演计丹阳。

2024年3月15日，领衔主演的电视剧《花间令》开播；5月6日，与钟楚曦领衔主演的都市爱情剧《生活在别处的我》在腾讯视频播出；5月25日，参加《国家宝藏第四季》；5月31日，参加智族GQ创意大赏。7月，参加优酷全新综艺《盲盒旅行局》。8月，参加节目《2024年中央广播电视总台七夕特别节目》，与早安、孟慧圆、许佳琪演唱《又是七月七》。9月7日，参加的综艺节目《盲盒旅行局》在优酷播出。9月30日，参加的节目《中国梦·家国情——2024国庆特别节目》播出，主演微电影《国旗之下》。10月14日，领衔主演的电视剧《春花焰》播出，在剧中饰演慕容璟和，同日，该剧官方公布OST阵容，刘学义演唱该剧推广曲《绝念》。

2015年，参加中国艺术星光杂志全明星慈善晚会。

2018年12月27日，刘学义参与由新华网与欢瑞世纪共同举办的扶贫公益事业座谈会，通过自身影响力回馈社会，为脱贫攻坚助力贡献自己的应有之力。

在一组休闲风的写真照片中，刘学义暖男范儿十足，其迷人的酒窝，透着一丝青春洋溢的气息，时而帅气逼人，时而温暖照人、调皮惹人爱。而刘学义的古装扮相气质出众，并因常出演仙侠剧，被不少网友称为“三界代言人”和“神仙专业户”，其古装造型让人舒心（新浪娱乐、妞新闻评）。

在玄幻剧《青云志》中，刘学义饰演的萧师兄让原著党圆了梦，角色魔化后更加吸引了观众的眼球，让人印象深刻；除了造型上的突破，他还将角色由正到邪的转变演绎得渐入佳境，诠释更加游刃有余，在表演上也有了更多的突破表现。刘学义主演的影视剧中不乏反派角色，而现实生活中的他，却是个真实而洒脱的人（网易娱乐评）。