2009年11月15日，喜剧电影《吉祥四宝》亮相甬城，廖蔚蔚出席其开机仪式。

2011年，廖蔚蔚主演的中国首部人类始祖史诗电影《车神奚仲》上映。

2013年，廖蔚蔚在电影《枫叶少年》中饰演了角色廖老师。之后，主演电影《世上只有爸爸好》，饰演角色小雯。

2014年8月，电视剧《38度青春》在苏州吴江举行开机发布会，廖蔚蔚出席。12月，廖蔚蔚主演惊悚电影《花咒》，并献唱了电影《花咒》主题曲《你永远看不到》，被网友成为纯氧女神。

2015年3月，廖蔚蔚主演的都市爆笑喜剧电影《红包》上映，廖蔚蔚在片中饰演小荷，其幽默的表演被网友誉为女版尹天仇。6月，廖蔚蔚受邀录制央视综合频道魔术类综艺节目《魔法奇迹》，作为其个人综艺秀，现场近距离体验魔术的神奇魅力，而且现学现卖变身魔术师，与观众一同见证奇迹时刻。

2015年12月，参加海峡卫视推出的大型两岸美食真人秀节目《味解之谜》，并在第一期节目的比赛中获胜，赢得漳浦美食盛宴；同年，出演的电影《少年棋王》入围16届华表电影节提名。

2016年，搭档葛天、姚橹等主演的电影《女神学院》；同年，出演喜剧电影《S4侠降魔记》；同年，出演惊悚电影《撞邪31号》。

2017年，出演亲情电影《逆生·致亲爱的小孩》；同年，出演院线电影《非请勿入》； 同年，出演电影《不良千金》；同年9月，出演电影《汝海风云》；同年，出演电影《福山家》；同年11月，出演院线电影《差等生乔曦》。

2018年12月18日，与曹峻祥、关思慧合作主演的古装动作奇幻悬疑爱情喜剧电影《天界异闻录：宝莲灯》在广西省贺州市开机。