2000年，参演首部电视剧《天网情网》

2005年，参演中央戏剧学院2002级表演系本科班的毕业作品《图兰朵》，饰演卡拉夫王子，凭借话剧《图兰朵》获得国际戏剧节表演教学研讨会与演出展“优秀表演奖”。

2006年，在吴君如主演的电视剧《天下第一媒婆》中饰演慕容明珠

2007年9月，参演贾一平、马伊琍主演的都市情感偶像剧《幸福在哪里》

2008年7月，主演的话剧《谁爱谁爱谁谁》在人艺实验剧场上演，并演出17场，张博在剧中一人分饰多角，该剧入围2008星光大典年度舞台剧单元；主演海岩电视剧《舞者》在湖南卫视播出，张博饰演谷子。

2010年，参演高希希执导的电视剧《三国》饰演孙权，凭借《三国》获得搜狐夏季电视剧互联网盛典最佳男新人奖；参演张丰毅主演电视剧《孙子大传》，饰演勾践；在电视剧《苍穹之昴》里饰演光绪。

2011年6月，与徐帆、陈小艺、胡军主演电视剧《青春四十》，与徐帆在剧中有一段“姐弟恋”。

2013年6月，出演的电视剧《战雷》在北京、安徽、云南、深圳四大卫视播出，饰演男一号排雷英雄“高等”。

2014年，与秋瓷炫、巩铮主演的民

国苦情剧《秀秀的男人》于浙江卫视播出，饰演身世坎坷、重情重义的杀手石海生。

2015年4月2日，搭档闫妮合作主演的《王大花的革命生涯》在央视一套播出。

2015年5月5日，《坐88路车回家》于山东卫视、辽宁卫视播出，张博接地气表演引共鸣。

2015年10月16日，张博主演的《巨浪》于北京卫视播出。