2003年首次出演电视剧，是在牛朝阳导演的时装偶像音乐剧《281封信》中出演女主角方美慧的女儿朵朵，同年还参演了于敏执导的历史古装剧《永乐英雄儿女》，在剧中饰演童年时期的“锦娘”。2005年在林志颖、李冰冰主演的古装神怪单元剧《新聊斋志异》之《小翠》篇中饰演少年“小翠”。2006年参演根据晚清四大冤案改编的古装悬疑剧《杨乃武与小白菜》饰少年“小白菜”。2007年出演赵箭执导，黄维德、沈晓海、何琢言主演的古装武侠剧《大唐游侠传》饰演花儿，同年还出演了谢霆锋、李心洁主演的古龙武侠剧《大人物》。2008年在施羽、刘雪华主演的民国家庭剧《爸爸天亮叫我》中饰演妞儿。2009年在吴锦源执导，林心如、陈键锋主演的古装宫廷剧《美人心计》中饰演童年时期馆陶公主。同年在黄觉、曾恺玹主演的民国爱情剧《爱·盛开》中饰演小幽兰。

2012年由于正钦点出演自己编剧的美人系列收官之作《美人无泪》，在剧中饰演董鄂宛宁，和吴俊余一起演绎顺治皇帝与董鄂妃这一段旷古之恋。2013年年2月6日出演的金庸武侠剧《笑傲江湖》在湖南卫视首播，张雪迎在剧中饰演老不死。同年凭借在曹保平执导的电影《狗十三》中饰演女主角李玩一角，而受邀参加第64届柏林国际电影节，电影也获得了柏林电影节新单元水晶熊奖，以及第21届北京大学生电影节最佳影片奖。

2014年5月参演的古装励志剧《班淑传奇》杀青，在剧中饰演北乡公主刘滟。同年在陈晓、陈妍希主演的金庸武侠剧《神雕侠侣》中饰演大侠郭靖与妻子女侠黄蓉之女冰雪聪慧的“小东邪”郭襄，12月3日该剧登陆湖南卫视钻石独播剧场。2015年4月参演的古装单元剧《青丘狐传说》在横店影视城开机，张雪迎在《长亭》单元中饰演翁红亭。