2000年取得新疆舞蹈家协会4级舞蹈考级培训教师资格。多次参加国内和自治区内的大型演出活动，具有丰富的演出经验。
2004年，以优异成绩被中央戏剧学院表演系本科表演专业录取，成为第一个考入中央戏剧学院表演专业的新疆锡伯族学生。2006年至今，参拍多部电视片，在古装历史剧《母仪天下》中饰演绝代美人赵飞燕，获得许多观众一致好评，其惊艳亮相，被众多粉丝和媒体誉为“古装剧第一美人”。
佟丽娅影视作品
《新不了情》青年李再爱
七年前尔冬升导演的一部电影《新不了情》感动了很多人，如今电视剧版《新不了情》在香港和内地热播后同样掀起了收视热潮。佟丽娅所饰演的青年李再爱也深入人心，她的所有戏份都是怀旧色调出现，更让观众感觉到了仿佛是在回忆自己的往事，对李再爱的过往更加疼惜。佟丽娅饰演的李再爱坚强柔韧，令很多观众为之动容。
《空巷子》齐乔
《空巷子》是深圳万科影视拍摄的万芳三部曲中的完结篇，继《空镜子》《空房子》之后又一部反应少女情怀的情感大戏。这部剧改用新人挑大梁也是著名制片人郑凯南的另一尝试。佟丽娅在该剧中所饰演的女主角：齐乔，她的出现让当时封建的纺织厂为之一亮。剧中她更是一个敢爱敢恨，和牛萌萌不打不相识到成为一对好姐妹。
《母仪天下》赵飞燕
黄健中执导的年度大戏《母仪天下》可算是另一部内地版的《金枝玉孽》，汉代后宫中的明争暗斗是这部戏最大的卖点。佟丽娅在该剧中所饰演能在掌中起舞的“绝世美女”赵飞燕。凭着美艳和绝世的舞技进入宫中，最后成为一代皇后。并在剧中和袁立有着精彩的对手戏。这部《母仪天下》中，佟丽娅一改往日的形象，出演一代妖姬赵飞燕，宜古宜今的形象让佟丽娅对这个角色非常的适合，再加上佟丽娅本身就有着非常专业的舞蹈功底，让佟丽娅在片中所有的舞蹈场面都是亲自上阵，并参与编排舞蹈部分。问及导演黄健中，导演非常欣赏地说道：“当时在选赵飞燕这个角色时非常的头痛，因为总感觉找不到心中赵飞燕的合适人选，直到看见佟丽娅后，就认定这个角色非她莫属，无可替代了。
《烟雨斜阳》高宛宜
《烟雨斜阳》剧情跌宕曲折、人物关系错综复杂，非常感人。佟丽娅在剧中饰演温柔可人的高宛宜，戏中与两大帅哥陈键锋、谭涛的对手戏也是非常养眼，并徘徊在两个男人的情感中，看点十足。在佟丽娅的演绎下，观众也随着她的演技感受高宛宜命运的大起大落。
《怪侠一枝梅》荆如忆
聪明貌美，善解人意，外柔内刚，是标准的贤妻良母，跟离歌笑（霍建华饰演）有段凄美而短暂的爱情故事。他们彼此深爱，却不能得到视如大哥的应无求（萧正楠饰演）认同，如忆亦是无求最爱的女人。如忆为了丈夫的忠义之举，甘愿牺牲自己和腹中胎儿。与如忆的回忆让歌笑刻骨铭心。《宫》年素言/佟素言
剧中饰演素言的新晋小花旦佟丽娅，在《宫》中却命运多舛，但不论扮相还是表演都让人眼前一亮。精致端正的五官，含蓄丰富的表情，演绎的分寸拿捏的可圈可点，观众们对于素言最后的命运也是揪心关注着。
《无懈可击之美女如云》姚辉
不刚愎自用，不自以为是，有双善于寻找的眼睛，对好的创意总是能够第一时间发现、接受，并鼓励其健康成长。 她深谙公关行业的内幕，却包容马嘉丽对她的小小伎俩。她虽然年纪不大，但始终站在一个高度上，是她的鼓励和支持让吕笑笑的每一个创意闪烁光彩。她永远支持吕笑笑，并且赞赏她的创意，在吕笑笑离开朗雅进入何老师的B级公关公司后，她还是坚持把清扬的广告策划交给吕笑笑。 《寂寞空庭春欲晚》卫琳琅（良妃）
《金枝欲孽》般的诡谲宫廷，《大长今》似的励志童话。 庭院里寂无人声，只有睛丝在阳光下偶然一闪，若断若续。 幼时读过那样多的诗词，寂寞空庭春欲晚，梨花满地不开门。 这一生还这样漫长，可是已经结束了……
《我和我的经济适用男》何小君
何小君（佟丽娅饰）是个外表精致内涵更精致的女孩，走到哪都是一道靓丽的风景线，毕业后顺利进入了一家大型公司米乐星做文案，而更令人羡煞不已的是她交了一个非常优秀的男朋友冯志豪（杜淳饰）。 冯志豪属于非典型的富二代，不仅人长得帅，能力又强，更是冯氏集团大中华区的总裁，简单的说，他是所有女孩梦寐以嫁的白马王子。在旁人的眼中，他和何小君就是一对极其班配的 金童玉女，就等着修成正果的那一天。但天有不测风云，人有旦夕祸福。因为婚约的问题，何小君和冯志豪分了手。在米乐星公司工作期间，由于米乐星和盛华网络游戏公司的合作，何小君遇到了传说中的经 济适用男—陈启中（李光洁饰）。之后在好友杜美美（高露饰）的撮合下，陈启中和何小君有了更多的接触，并互相产 生了好感。 面对冯志豪的再次突然出现和父母的强力阻挠，何小君与陈启中的恋情最终是否能开花结果 呢？ 何小君的闺蜜杜美美和陈启中的下属蔡军（刘天佐饰）共同展现属于他们的10块钱幸福…… 何小君公司素有“灭绝师太”称号的莫柔（戚薇饰），与何小君摄影师表弟杨帆（乔任梁饰）又将展开怎样一段关乎 摄影的爱情…… 他们的感情最后又会何去何从……
《唐山大地震》万登