2013年4月13日，与谭凯、李泰兰等主演的刘心刚编剧并执导的讲述民航人成长故事的电视剧《云上的诱惑》登陆湖南卫视播出，张博饰演机械师罗匡；6月，出演的电视剧《战雷》在北京、安徽、云南、深圳四大卫视播出，饰演男一号排雷英雄“高等”。

2014年，与秋瓷炫、巩铮主演的民国苦情剧《秀秀的男人》于浙江卫视播出，饰演身世坎坷、重情重义的杀手石海生；6月10日，连同黄觉、周显欣、潘之琳等主演的刘心刚执导的电视剧《金战》在北京卫视、浙江卫视上星播出。

2015年4月2日，搭档闫妮合作主演的《王大花的革命生涯》在央视一套播出；5月5日，《坐88路车回家》于山东卫视、辽宁卫视播出，张博接地气表演引共鸣；7月25日，与蒋梦婕等主演的《绝命追踪》在重庆卫视、云南卫视上星播出；10月16日，张博主演的《巨浪》于北京卫视播出，在剧中饰演吴鸿运。

2016年，38集抗日动作悬疑剧《战寇》播出，张博饰演特战队队长陈宇。参演电视剧《乔家大院》续集《乔家大院之光明之路》。

2017年2月，搭档邢佳栋等出演的古装历史剧《大秦帝国之崛起》登陆央视一套黄金档播出，饰演第一男主角嬴稷；12月18日，搭档黄晓明、刘昊然等主演的古装剧《琅琊榜之风起长林》在北京卫视和东方卫视播出，他在剧中饰演禁军大统领荀飞盏；同年，搭档车晓、蒋依依等主演超级网剧《谜·途》，饰演男主黎一。

2019年11月25日，与黄晓明、谭卓等合作主演的现代都市题材网台剧《危机先生》在成都开机。

2020年1月31日，与黄晓明、蔡文静等演唱的公益歌曲《我们一定会胜利》发布。8月9日，与李乃文、黄曼等合作主演的主旋律电视剧《逐梦蓝天》在汉中开机。

2021年7月27日，领衔主演的电视剧《逐梦蓝天》开播。12月31日，参加“2021最美的夜bilibili·晚会”。

2022年9月15日，出演的剧情式历史纪录片《风云战国之枭雄》在腾讯视频播出，在片中饰演魏无忌。12月27日，《正好遇见你》官宣参演阵容，张博参演。

2023年5月20日，张博领衔主演的电视剧《正好遇见你》播出。8月5日，主演的电视剧《有盼头》播出。8月11日，参演的电视剧《冰雪尖刀连》播出。9月15日，参演的电视剧《大道薪火》播出。

2024年9月，参演的电视剧《阵地》已杀青，正在后期制作中。

张博个性开朗、英俊帅气，在生活中是一个很潇洒的人，总是带着一脸的阳光灿烂；但工作的时候又是踏踏实实的，用一颗肯学上进的心对待每一部戏剧（新浪娱乐评）。生活里的张博热爱音乐，喜欢唱片，忠爱数码产品，是一个不折不扣的文艺青年。简单、随性的他，很难让人将他与所饰演的性格迥异的角色挂钩，这也恰恰印证他作为一个演员的可塑性（搜狐娱乐评）。