2001年，与黄磊、陈红、傅彪合作主演古装历史剧《吕布与貂蝉》，在剧中饰演马元义；同年，他还与郑则士、周迅、郑家榆合作主演了古装喜剧《至尊食王》。

2004年，与张庭、吴大维、牛青峰合作主演古装喜剧《皇后进宫》，在剧中饰演国师；同年，与郭晋安、曾宝仪、刘晓虎合作主演古装喜剧《傻王闯天下》，在剧中饰演丰州刺史林本熙，并为该剧演唱主题曲《忘了我是谁》。

2005年，与陈龙、钟汉良、何美钿合作主演古装武侠剧《侠骨丹心》，在剧中饰演武功高强的阳浩。

2007年，出演了系列古装武侠电影《镖行天下》，在片中饰演“神州镖局”老板侯天彪。

2008年，与邓萃雯、寇振海、马雅舒合作主演民国封建伦理剧《牌坊下的女人》，在剧中饰演佟家的管家佟守成。

2009年，与张翰、俞灏明合作主演青春励志偶像剧《一起来看流星雨》，在剧中饰演男主角慕容云海的父亲慕容中石，与张翰饰演一对父子。

2010年，与唐嫣、张檬、戚薇合作主演都市言情剧《夏家三千金》，在剧中饰演男主角严格的父亲、万年企业董事长严民中；同年，与张涵予、李宗翰、张迪合作主演古装历史剧《水浒传》，在剧中饰演梁山第二把交椅河北“玉麒麟”卢俊义。

2011年，其主演的电影《天上人》入围“北京大学生电影节”国产影片竞赛单元，王建新则获得了最受欢迎男演员的提名；同年，与邱泽、戚薇、徐正曦合作主演都市偶像剧《爱情睡醒了》，在剧中饰演女主角沐之晴的父亲，与戚薇饰演一对父女；同年，与李晟、海陆、张睿合作主演清装宫廷喜剧《新还珠格格》，在剧中饰演塞娅的父亲、蒙古王齐克尔；同年，与严屹宽、张翰、杜淳合作主演古装历史剧《隋唐演义》，在剧中饰演北齐将领、秦琼的姑父罗艺，这是他与张翰继《一起来看流星雨》后再度饰演一对父子。

2012年1月，获得“大剧盛典”年度超生奖；同年，受邀参加徐州龙年春晚，并现场演唱了《新水浒传》的主题曲《兄弟无数》；同年1月30日，其主演的谍战剧《秘杀名单》在四川卫视播出，在剧中饰演上海中心局局长李子贤，这是他首次出演谍战剧；同年，与海陆、高梓淇、万茜合作主演都市情感剧《我家有喜》，在剧中饰演冷康城的亲生父亲康正生，与洪连城饰演一对父子；同年，与江若琳、杜汶泽合作主演爱情电影《高举爱》，在片中饰演女主角李丽的教练；同年，与胡军、江一燕、江宏恩合作主演年代情感剧《像火花像蝴蝶》，在剧中饰演地痞出身的黑社会老大铁向山；同年12月，代表电影《她们他们》剧组出席“第55届亚太影展（亚太电影节）颁奖礼”。

2013年2月6日，其主演的古装武侠剧《笑傲江湖》在湖南卫视播出，在剧中饰演“江南四友”之一的黄钟公；同年3月，参加江苏教育频道娱乐节目《微影大艺》的录制；同年，受邀参加旅游卫视季播类综艺游戏真人秀《城市猎人》的录制；同年5月，参加CCTV综艺类游戏节目《正大综艺墙来啦》的录制；同年，担任央视《我要上春晚》的评委；同年，与言承旭、佟丽娅、吕行合作主演都市言情剧《恋恋不忘》，在剧中饰演梁跃琪的爸爸梁瑞强，与游游饰演一对父女。

2014年，与何晟铭、李依晓、朱晓渔合作主演古装情感剧《半为苍生半美人》，在剧中饰演一代枭雄曹操；同年，与谭凯、郭羡妮、苏青合作主演商战年代剧《金玉瑶》，在剧中饰演杨局长；同年，与金世佳、杨蓉、邓萃雯合作主演古装爱情喜剧《美人制造》，在剧中饰演张柬之；同年，与景甜、张哲瀚、李佳航合作主演历史古装剧《班淑传奇》，在剧中饰演宅心仁厚的才学大家寇父，与李心艾饰演一对父女。

2015年，与何晟铭、张嘉译、苏青合作主演革命战争情感剧《生死黎平》，在剧中饰演睿智多谋的师长赵觉仙；同年，与毛俊杰、朱梓骁、李心艾合作主演都市青春励志剧《花火》，在剧中饰演凌骁的父亲、上市公司老板凌永雄；同年，加盟金姝慧执导的红色经典剿匪传奇电视剧《林海雪原》，在剧中饰演土匪郑三炮；同年，参演李克龙执导的青春励志时尚剧《奔跑吧，依兰》，剧中饰演承包了服装厂的霸道总裁陈经纶；同年，参加央视三套综艺节目《新年乐三天》的录制。

2016年1月，参加央视综艺真人秀节目《春节七天乐》的录制；同年参演国内首部质检题材大戏《国家底线》，饰演“黄奇”一角。

2017年2月1日，参加了CCTV-3大型益智游戏类综艺节目《开门大吉》，演唱了《新水浒传》的主题曲《兄弟无数》；同年3月18日，做客内蒙古卫视的节目《马兰花开》；同年7月16日，参演的红色经典剿匪传奇电视剧《林海雪原》播出。

2019年，王建新出演爱奇艺出品，种梦传媒、五元文化联合出品，五元文化承制的双男主热血青春竞技剧《荣耀乒乓》，在剧中饰演国家队主管教练滕彪。同年，参演《掩不住的阳光》，饰演赵观涛。

2020年7月19日，主演古装剧《苍生大医》，饰演曹操。

2021年，主演古装言情喜剧《我就是这般女子》。5月4日，参演《啊摇篮》，饰演刘伯承。12月8日，参演电视剧《人海之中遇见你》播出。

2021年12月17日，出演的中国首部新时代航天事业电视剧《问天》在央视一套播出。

2021年，参演电视剧《理想照耀中国》。

2022年2月，参演当代都市青春剧《你好，神枪手》。4月30日，参演的年代情感剧《良辰好景知几何》播出；7月20日，参演电视剧《沉香如屑》播出；11月14日，参演电视剧《爱的二八定律》播出。11月17日，参演电视剧《悬崖下的妻子》播出。

2023年3月15日，《花琉璃轶闻》播出，饰演花应庭。5月31日，《白色城堡》播出，饰演侯军。

10月9日，友情出演的电影《非常警察》在爱奇艺 腾讯上线，饰演虎哥；11月1日，参演电视剧《极速悖论》播出。

2024年1月10日，参演的电影《冰雪大围捕》在爱奇艺全网独播；7月11日，参演电视剧《错位》播出；7月13日，参演的电影《死亡的告白》上映。

王建新的演技过硬，他将剧中角色很逼真的演绎且带入感太强。王建新身穿墨绿色的西装搭配内敛而精致的黑色衬衣，低调而富有张力的神情生动诠释了成熟的男人魅力，且透露出品味不俗的绅士品格。王建新西装革履、派头十足，通过眼神和脸上微表情的变化就将商务精英的范儿演绎出不同层次，可见其表演功力确实不凡（网易评）。

王建新在古装剧《隋唐演义》里造型凌厉霸气，全身散发猛烈刚硬的气质，相比之前角色，王建新版的罗艺更添加了“慈父”的一面，他的眼神凌厉逼人，眉宇间尽显霸气，给人不怒而威的强烈感觉（腾讯评）。