2010年,出演《美人心计》,同年主演都市商战剧《无懈可击之美女如云》,之后,客串电视剧《泡沫之夏》。
2011年1月,与陈楚河、张檬、张丹峰合作主演都市言情剧《夏家三千金》,主演都市悬疑剧《无懈可击之高手如林》。
2012年,戚薇在华鼎奖亚洲演艺名人榜中名列第90名,同年出演都市情感剧《我的经济适用男》中饰演广告公司总经理莫柔,8月,参演喜剧片《做次有钱人》,在片中饰演精明干练的都市白领林培。
2013年1月,发行个人EP《LToV秘密》;2月,在都市爱情电视剧《爱情自有天意》中一人分饰两角,分别是厨师的女儿方娟以及山水集团的千金小姐程曦;8月,参演喜剧片《做次有钱人》;同年,与黄宗泽、袁弘月、马天宇合作出演《少年神探狄仁杰》,饰演李婉清一角;7月,获得亚洲偶像盛典最具人气女演员;12月,与段奕宏共同主演历史谋略情节剧《谋圣鬼谷子》,饰演韩国公主今淑。
2014年3月2日,主演的都市情感剧《陶之恋》在湖南卫视播出,在剧中饰演外表看似坚强,但内心脆弱的慕容海清;同年参演古装爱情剧《秀丽江山之长歌行》;4月,与汪东城合作出演时尚校园爱情喜剧《我的播音系女友》,在剧中饰演播音系麻辣女生张了了,并演唱片中插曲《冬天的树》;7月,在《古剑奇谭》中饰演自闲山庄的大小姐叶沉香;7月21日,主演的都市爱情喜剧《爱情回来了》播出,该剧的插曲《你是对的人》由戚薇作词,并与李俊昊合唱;同年发行写真集《爱战》。
2015年4月,戚薇产后复出领衔主演都市情感励志剧《我是杜拉拉》,在剧中饰演具有奋斗精神的人力资源部经理杜拉拉;8月7日,主演青春励志剧《你好乔安》,在剧中饰演聪明漂亮、自信勇敢的乔安。
2016年,出演吴宇森执导的动作片《追捕》;同年,与黄磊、张钧甯共同主演都市情感剧《深夜食堂》。