2011年獲得第3屆品牌與傳播大會年度品牌傳播新銳獎，2015年獲得國劇盛典最具突破精神女演員，2016年獲第19屆華鼎獎全國觀眾最喜愛的影視明星。

2008年，王曉晨出演電視劇處女作，《蘇東坡》。同年在民國愛情劇《玫瑰江湖》中反串飾演男寵花解語，之後在胡歌，林依晨主演金庸武俠劇《射鵰英雄傳》中出演“東邪”的愛妻馮蘅。

2009年，參演年代傳奇劇《民國往事》，在劇中飾演敢愛敢恨、愛憎分明的貞烈女子梅紹貞。同年搭檔董勇、許晴主演諜戰題材劇《諜變1939》，飾一個看似精明實際天真、思想進步但涉世未深的小女生沙麗。2010年，有學京劇的經歷的王曉晨被李保田選中，扮演都市親情劇《丑角爸爸》中的青衣演員趙小萍，同年參與薩日娜、王琳主演的家庭倫理劇《有愛就有家》。在賈一平、陶澤如主演的商戰抗日劇《大浴堂》中飾演溫婉善良的傳統女性韓靈芝。客串出演《大丫鬟》。2011年，與於震、阿朵聯合主演諜戰劇《專列一號》，之後主演中國與新加坡共同投資的動作電影《龍拳2011》，同年參與拍攝人物傳記電影《吳運鐸》。2012年，主演古裝傳奇劇《神醫喜來樂傳奇》，在劇中飾演直爽、俠骨、倔強的金山嬌，之後在戰爭情感劇《川西剿匪記》中飾鎮長之子張濟邦的心上人姜維淑，同年主演電視劇《雙雄》。2013年，領銜主演抗日戰爭劇《神槍之倒刺》，同年出演都市情感偶像劇《待嫁十年》。2014年，在都市情感劇《我愛男閨蜜》中飾演與“哥哥”黃磊從小相依為命的方依依。這一角色也成了微博中的熱搜詞，更收穫了不少網友的好評；同年，在都市輕喜劇《媽媽像花兒一樣》中飾演林永健的妹妹馬丹娜。2015年，主演當代都市劇《二胎時代》，在劇中飾演女一號金燦燦。之後領銜主演都市情感劇《大好時光》 ；8月7日，與戚薇、辛雨錫主演的青春勵志劇《你好喬安》開機，在劇中飾演女一號倪好。2016年，出演的劇情電影《春嬌救志明》殺青，在片中飾演勇敢追逐愛情的美麗蘿莉Apple。同年出演《待嫁十年》。2017年，出演《複合大師》、《我的男神》，與鍾漢良、喬振宇合作出演都市情感劇《幸福的理由》。11月13日，愛情輕喜劇《我的！體育老師》登陸浙江衛視，王曉晨在劇中飾演王小米。