2006年,参演赵宝刚执导,佟大为、马伊P、李小璐主演的励志青春剧《
奋斗》2007年,出演民国情感剧《生死桥》,在剧中饰演丹丹的师妹龙小翘;同年,在陆毅、李小冉主演的谍战剧《夜幕下的哈尔滨》中饰演警察局长警葛明礼的夫人莜翠仙。2008年,在万茜、李光洁主演的战争剧《浴血记者》中饰演方世龙的电影明星女儿何媚;同年,在商战言情剧《想说爱你不容易》中饰演章萍;11月,出演改编于作家张恨水的同名小说的民国剧《
纸醉金迷》播出。2009年,与赵子琪、刘威葳共同主演红色军旅剧《新四军女兵》饰新四军战地服务团的女战士林蕤;9月,出演的国庆60周年献礼剧《八百里洞庭我的家》播出。2010年,联合张译、潘雨辰、涂松岩主演年代情感剧《雪花那个飘》饰文艺委员初萌[26-28];6月,参演兰少寅执导的民国复仇传奇剧《别无选择》;同年,搭档张译主演家庭爱情剧《掌门女婿》,在剧中女主角林家二女儿林欢,外柔内刚型,有主见,是个贤妻良母。2011年,领衔主演缉毒题材剧《背后》饰火山的妹妹,化名沈瞳,为了替兄复仇[30];8月,与于小伟、闫学晶共同主演王滨执导的商战传奇剧《闯关东前传》;同年,与钟汉良、杨蕊主演谍战悬疑剧《
一触即发》,在剧中饰侦缉处行动组的中校组长“李沁红”。2012年,在文章自导自演的都市情感剧《小爸爸》中饰演教师小艾,因在剧中与刘欢扮演一对情侣,获第四届乐视盛典年度电视剧最佳荧屏情侣。2013年,在于震、于明加主演战争剧《虎刺红》饰中共地下党员“花想容”;同年,与佟大为、姚笛共同主演都市爱情伦理剧《俏妈萌爸的甜蜜时光》饰杨琳;同年,出演都市题材剧《我们的青春无悔》。2014年,搭档奇道主演抗日剧《血战到底之壮丁也是兵》,在剧中饰演率真霸气的“女土匪”黄飞燕;同年,徐梵溪出演郑晓龙执导的古装历史剧《
芈月传》,在剧中饰演坏的直接爱的彻底芈茵。2015年7月3日,主演的都市爱情剧《我的宝贝》在江苏卫视播出;11月5日,主演的偶像情感剧《我的爱情撞上了战争》开机,徐梵溪剧中饰演大户小姐陈如歌。2016年3月18日,与沙溢联合主演年代剧《爷们儿李大宝的平凡岁月》开机,剧中饰演舞蹈演员张朵朵;与钟汉良、马天宇主演现代情感剧《凉生,我们可不可以不忧伤》,在剧中饰演姜生的母亲。2017年2月,徐梵溪与刘欢、杜源主演的都市家庭剧《淘气爷孙》在深圳卫视播出,在剧中饰演时尚辣妈陈薇薇;7月,在李印执导的电视剧《战地枪王》中饰演冷静细致的推理能手巾帼英雄抗联女战士李如雪;9月,做客原创跨界喜剧竞技秀节目《跨界喜剧王》,首次挑战喜剧。