1974年，主演个人首部电影《向阳院的故事》，该片根据徐瑛的同名小说改编，他在片中饰演热爱集体、热爱劳动、学雷峰做好事的铁柱  。1982年，出演由郭宝昌执导的剧情片《春兰秋菊》。

1985年，出演由张荣仁、二林联合执导的剧情片《靓女阿萍》，饰演爱国的华侨青年李克铭。1989年，出演由黄加良执导的都市情感剧《公关小姐》  。1992年，与朱旭、王玉梅、费洋联袂主演由孙周执导的剧情片《心香》  。

1999年，与潘虹、胡军合作出演现代喜剧《我心换你心》。2000年，与李可妮、牟凤彬联袂出演由郭宝昌执导的都市轻喜剧《这里没有冬季》。同年，与斯琴高娃、陈宝国、刘佩琦联合参演近代传奇剧《大宅门》。

2001年，与佟瑞欣、陈好联袂出演民族剧《宅门逆子》  。2002年，与刘璇联袂出演由李晓辉执导的亲情剧《我和我的父亲》  。2003年，与宁静、萧蔷、刘佩琦联袂出演由马功伟执导的年代剧《大马帮》， 饰演有情有义、诚实守信、威震一方的大马锅头董义和。

2004年，主演由吴卫东执导的奋斗剧《美丽新世界》，饰演公司的董事长沙立强  。2005年，与聂远、朱茵、王斑联袂出演由李晓军执导的战争剧《逐日英雄》  。2006年，与霍思燕、聂远、黄觉联袂出演的爱情剧《像风一样离去》播出，饰演与女儿相依为命的乔展元教授  。

2007年，与孙红雷联袂出演由李俊、张旗联合执导的悬疑剧《落地，请开手机》，饰演看起来文质彬彬，是个慈善的医生，实则阴险卑鄙的林家华  。2008年，与杨立新、边潇潇联合主演古装剧《漕运码头》  。

2009年，与陶慧敏合作出演民生环保剧《人民利益》，饰演儒雅气质的康城市市长杜清远；9月，与唐国强、张国立、许晴等联袂主演由韩三平、黄建新联合执导的历史片《建国大业》首映，该片是庆祝中华人民共和国成立60周年的献礼片  。

2010年，与马雅舒、杜德伟联袂主演的民国情感剧《良家妇女》。2011年，与王志文、张国立联合出演都市剧《青瓷》  ；同年，与金超群、何家劲共同主演的古装剧《包青天之碧血丹心》播出  。

2012年4月，与刘卓灵、王洛勇、丁勇岱共同主演的谍战剧《绝杀》播出，饰演表面上忠心投靠日本人的上海滩大佬黎世杰  ；5月，主演由杨玄、龙真执导的爱情剧《桃花劫》播出，饰演曾淡云的丈夫姚振声；6月，与张嘉译、白百何出演的都市职场剧《浮沉》播出，饰演职场“太极高手”何乘风  ；7月，与吴越、柯蓝联合出演的都市剧《我的非常闺蜜》播出 ，在剧中出演一个外表看似“儒雅”却为达目的不择手段的古董商人刘末然  。

2013年4月，与张睿家、陈彦妃联袂出演的爱情剧《爱的创可贴》播出，饰演鼎亨财团前总裁唐百柏  。2014年，与朱亚文、万茜、杨紫联袂出演由刘家成执导的军旅励志剧《天生要完美》。

2015年，与白百何、陆毅联合主演励志剧《长大》  ；9月，与胡军、刘嘉玲、唐国强联袂出演的历史片《开罗宣言》上映  。2016年，与蒋劲夫、程砚秋联合主演的都市悬疑剧《寻找爱的冒险》播出，饰演大唐集团总裁唐鸿远  ；同年，与TFBOYS、薛之谦、李小璐合作出演青春剧《我们的少年时代》  。

2017年1月，章申与李小璐、张译、李智楠共同主演的都市情感剧《守护丽人》首播，在剧中饰演大集团首脑黄志高  ；2月，参演袁晓满执导，拉布拉多犬小七、加菲猫阿旺、姜潮、宋妍霏等联袂主演的当代都市剧《神犬小七3》，饰演边爸爸；4月，与黄薇合作主演纪念香港回归20周年的现代片《归来1997》，饰演儒雅的港商陈柏明  ；5月，搭档刘涛、王雷共同主演郑晓龙、梦继执导的电视剧《拼图》，饰演梅东升；同年，与阳蕾、吕熙联合出演现代片《新港故事》，饰演性情暴躁，老奸巨猾，不择手段的黄海成  ，他凭借该片获得第3届巫山神女杯艺术电影周优秀男配角奖  ；7月，参演曾晓欣执导，许亚军、王琳领衔主演的都市家庭情感剧《小重逢》，饰演唐大军。

2018年1月，参演袁晓满执导，姜潮、李溪芮、何瑞贤等主演的现代爱情剧《我站在桥上看风景》，饰演爱女心切的霸道总栽江儒天  ；3月，搭档唐曾、战菁一主演曾晓欣执导的年代海战剧《红鲨突击》，饰演黄德海； 4月，参演李骏执导，周冬雨、罗晋领衔主演的都市职场情感剧《幕后之王》 ，饰演霸道总裁白程展  ；6月，参演沈文帅执导，陈子由、郑合惠子领衔主演的爱情题材电视剧《出线了，初恋》， 饰演霍智渊  ；9月，搭档朱亚文、杨子姗共同主演都市情感剧《赖猫的狮子倒影》，饰演慕建军；12月，与翟天临、尹正共同主演的都市悬疑探案网剧《原生之罪》在爱奇艺电视剧频道首播，饰演反一号董令其  。

2019年5月，搭档霍建华、杨幂、冯雷等共同主演的年代励志剧《筑梦情缘》 在湖南卫视播出，饰演永晟营造的掌门人傅建成  。2021年2月23日，参演杨幂、张彬彬领衔主演，金沙执导的都市反谍剧《暴风眼》播出， 饰演集团创始人苗焕阳  。

2021年9月17日，参演的电影《峰爆》上映  ；10月18日，在重大现实题材电视剧《功勋》中参演单元《袁隆平的梦》，在剧中饰演鲍文奎  。