2008年10月11日，出演的抗日谍战剧《长江一号》在湖北电视综合频道首播，在剧中饰演日本军官近卫利胜；12月5日，与黎明、章子怡共同主演的传记电影《梅兰芳》在中国内地上映，他在剧中饰演幽默又刻薄但悲情的费二爷；12月20日，参演的民国谍战剧《潜伏》在南方电视台播出，在剧中饰演的陆桥山善于官场争斗，性格阴险狡猾，善施计谋，并凭借该剧获得第1届电视剧导演工作委员会表彰大典优秀男配角奖。

2009年5月22日，与刘烨、黄渤共同主演的剧情片《铁人》上映，他饰演充满智慧、胆大心细的石油工人王进喜，其凭借该片获得第27届中国电影金鸡奖最佳男演员奖、提名第13届中国电影华表奖优秀男演员奖；9月8日，出演的战争电影《沂蒙六姐妹》在中国内地上映；9月29日，参演的谍战片《风声》上映，吴刚饰演阴暗的反派六爷。

2010年，与徐路、吴晓亮共同主演的都市家庭剧《80后的儿子50后的爸》播出，在剧中饰演的杨树林因不务正业、好玩儿善赌，与妻子离婚，做起了“单身父亲”；4月15日，与任程伟、吴佩慈合作主演的犯罪电影《预审》上映，他饰演的国企经理王明礼，利用职务之便为大毒枭杜长生提供贩毒资金，帮其洗钱。

2011年1月9日，与丁柳元、李菁菁共同主演的家庭情感剧《一世牵挂》播出，在剧中饰演的石峰是一位军人和父亲，他既有着军人的刚毅和执着，又有着作为父亲的柔软和关怀；12月9日，其主演的剧情电影《不怕贼惦记》在中国上映，在剧中则饰演为捍卫金矿与家人枯守无人荒漠十年的老裴。

2012年1月12日，主演由尔冬升执导的爱情电影《大魔术师》在香港上映；8月14日，出演的动作电影《消失的子弹》上映；9月，参演电影《白鹿原》上映，凭借该电影提名第13届华语电影传媒大奖最佳男配角奖、提名第49届台湾电影金马奖最佳男配角奖；10月4日，与聂远、丁志诚共同主演的抗战剧《杀尽豺狼》播出，在剧中饰演有着土匪师长之称的齐满堂；10月14日，与陈宝国、常铖等人联决主演的谍战剧《强者风范》在央视八套播出，在剧中饰演国民党高级将领蔡英豪。

2013年1月14日，与秦海璐、岳秀清共同主演的都市亲情剧《全家福》在中央电视台综合频道首播，在剧中饰演为人耿直忠厚的王满堂，凭借该剧获得第23届浙江电视牡丹奖优秀男演员奖；2月5日，出演的青春爱情电影《全城高考》在中国内地上映，他在剧中则饰演的任洪生是一位商人，其霸道、圆滑、善于巴结人，但是对待自己的女儿严厉又充满温情以及讲原则；10月6日，与刘晓庆、杨立新等人联决主演的传奇剧《徐悲鸿》在央视电视剧频道首播，在剧中饰演国画大师徐悲鸿。

2014年2月16日，与钟汉良、张晓龙等人联决主演的年代传奇剧《十月围城》在上海电视剧频道播出，在剧中饰演慈父李玉堂，为了保护自己的儿子而惨烈牺牲；6月4日，出演的都市情感剧《别叫我兄弟》在西宁新闻频道首播；7月16日，主演由董志强执导的战争剧《汉阳造》在湖北卫视、重庆卫视首播，他饰演的一生命运跌宕起伏的机匠师夏之前；12月5日，与黄志忠、左小青共同主演的民国悬疑剧《我的绝密生涯》播出，在剧中饰演的方堃是国民党蓝衣社创始人，同时也是军统特务。

2015年7月30日，出演的古装片《王朝的女人·杨贵妃》在中国大陆上映，在剧中饰演大太监高力士。2016年3月8日，主演由阎建钢执导的抗战剧《决胜》在湖北综合频道首播，在剧中饰演日军第136旅团少将旅团长横尾阔，他是战争狂，既冷静又偏执，既自信又盲目；3月22日，与苏可、 郭珍霓等人联决主演的谍战剧《潜伏在黎明之前》在浙江卫视首播，他饰演的原旅营市调查局特别督导室主任沈在新；10月15日，与丁志诚、原雨共同主演的谍战剧《无名者》在北京影视频道首播，在剧中饰演汪伪苏州站站长郑伯鸿，其忠于自己信仰却又老谋深算。

2017年3月28日，与陆毅、张丰毅等人联决主演的检察反腐剧《人民的名义》在湖南卫视播出，在剧中饰演一个正义无私的人民高官李达康，并凭借该角色获得第23届上海电视节白玉兰奖最佳男配奖、第13届中美电视节金天使奖最佳男配角奖；6月16日，其主演的剧情片《六人晚餐》上映，在剧中饰演一个地道的工人丁伯刚；7月27日，与弗兰克·格里罗、张翰共同主演的动作军事片《战狼Ⅱ》在中国内地上映，在剧中他饰演的何建国是一名退伍的老侦察兵，在非洲的华资工厂担任保安主管，凭借该片获得第34届大众电影百花奖最佳男配角奖提名、第十三届中美电影节金天使奖最佳男配角奖；10月17日，出演的爱情片《六年，六天》，凭借该片获得第1届塞班国际电影节最佳男配角奖提名。

2019年1月10日，出演的年代谍战剧《天衣无缝》在浙江卫视、江苏卫视首播，在剧中饰演的顾文清（叶宗辅）是潜伏在国民党内部的中共秘密党员叶宗辅，枪杀真正的特派员“顾文清”后，取而代之；5月7日，与黄景瑜、王劲松等人联决主演的缉毒题材剧《破冰行动》在爱奇艺播出，在剧中饰演禁毒局副局长李维民，凭借该片获得第15届中美电视节年度最佳男主角奖；6月14日，主演由李少红执导《妈阁是座城》在中国内地上映，在剧中饰演的段凯文本是一名出身贫寒、靠艰苦奋斗扶摇直上的地产巨鳄，缺偏偏沾染赌博恶习，不仅败光亿万家产，更背上数十亿赌债，其更凭借该片获得第15届中美电影节年度最佳男主角奖；6月22日，与黄志忠、李倩合作主演的刑侦悬疑剧《神探柯晨》在爱奇艺播出，在剧中则饰演爱好艺术的天津警察局局长孙满堂；8月，搭档吴羽卿参加成长青春励志真人秀《一路成年》；11月26日，与李沁、陈道明等人合作主演的古装剧《庆余年》在腾讯视频和爱奇艺播出，在剧中饰演的监察院院长陈萍萍眼神凌厉，坐在轮椅上阴沉难测，表情皆暗藏心计。

2020年9月25日，与巩俐、黄渤共同主演的运动剧情片《夺冠》在中国内地上映，在片中饰演排球队主教练袁伟民，凭借该片获得第33届中国电影金鸡奖最佳男配角奖提名；9月30日，参加央视国庆晚会《“中国梦·祖国颂”——2020国庆特别节目》，与侯勇、吴京安演唱歌曲《国土》；12月13日，出演的检察法治剧《巡回检察组》在湖南卫视首播。

2021年1月15日，搭档吴彦姝主演的家庭电影《没有过不去的年》上映，在剧中饰演王自亮是一个有危机感的中年人，多个身份让他疲于奔命，比较暴躁；1月24日，与俞飞鸿、曾江等人联决主演的刑侦剧《刑警之海外行动》在爱奇艺首播，海外工作组组长高笑天；4月9日，主演由张翀执导的奇幻冒险片《超级的我》上映，在片中饰演幕后大佬强哥；5月25日，其主演的革命剧《光荣与梦想》在东方卫视、北京卫视首播，剧中则饰演民族英雄陈独秀；7月1日，参加的庆祝中国共产党成立100周年文艺演出《伟大征程》播出，与刘威、欧豪共同合作表演作品《激情岁月》。

2022年8月17日，出演的缉毒片《猎毒之闪电突击》在爱奇艺、腾讯视频播出，在片中饰演滨海市公安局副局长；9月25日，其主演的跨时代胡同史剧《胡同》在央视八套播出；10月12日，参演的系列纪录片《这十年·幸福中国》上线。

2023年1月14日，与张译、张颂文共同主演的刑侦剧《狂飙》在中央电视台电视剧频道播出，在剧中饰演刚正不阿的扫黑督导专员徐忠；2月9日，特别出演的古装悬疑剧《显微镜下的大明之丝绢案》在爱奇艺播出，在剧中饰演金安府乡绅范渊；3月13日，主演由刘家成执导的都市情感剧《春日暖阳》在北京卫视播出，在剧中则饰演戏比天大的话剧表演艺术家丁可芒；5月14日，与赵露思、罗一舟共同主演的中医传承题材剧《后浪》在东方卫视首播，在剧中饰演中医界内小有名气的任新正；9月19日，特别主演的热血消防暖心剧《他从火光中走来》在爱奇艺播出；12月31日，参加《启航2024——中央广播电视总台跨年晚会》，与王劲松等人一同表演创意节目《和合》。

2024年3月28日，参加《2024电视剧品质盛典》。5月16日，参演的电视剧《庆余年第二季》播出。

1991年5月1日，吴刚与同为演员的岳秀清结婚。1996年，吴刚的儿子吴羽卿出生。

2018年9月当选为北京电视艺术家协会第六届副主席（至2023年12月）。2021年12月，担任北京经开区文学艺术界联合会艺术顾问。2022年8月，当选北京市石景山区影视家协会第1届理事会主席。

2009年，参加 “送欢乐、下基层”情系广东河源慰问演出；8月，担任青少年公益电影节的形象大使。2010年4月8日，参加“送电影进9省50个县市”公益电影放映活动并担任百花放映爱心使者。2013年，参加“陪父母看电影 过幸福中国年”公益活动。

吴刚在人物塑造上颇富爆发力，在他的悉心塑造下警察、军人、画家、特务、杀手、商人等栩栩如生，给观众留下深刻印象。吴刚凭借优良的演技和刻苦钻研的精神为观众塑造了一个又一个令人难忘的艺术人物形象。从电影《梅兰芳》里的费二爷，到《铁人》里的王进喜、《白鹿原》里的鹿子霖，再到电视剧《徐悲鸿》里的国画师徐悲鸿，都有一种由内而外散发出来的气场，内敛迷人，震撼人心。无论他饰演怎样的角色，总能打动观众。（凤凰网娱乐、搜狐娱乐、新浪娱乐综合评）