2003年，范志博参演电视剧《女装甲团长》凭借张蕾一角获得第4届中国金鹰电视艺术节最佳表演艺术女演员奖。

2004年，在青春励志剧《女子监狱》饰警花海兰。

2005年，出演农村题材作品《美丽的田野》饰葵花。

2006年7月，参演商战励志剧《旱码头》饰稚琴。

2007年，主演《柳树屯》饰小媳妇郭冬月。同年凭电影《真水无香》中的宋鱼水一角获得第12届中国电影华表奖优秀新人女演员奖。

2008年，出演《突发事件》凭吴悠获第13届华表奖优秀女演员奖。

2009年2月，主演重点献礼影片《沂蒙六姐妹》饰女干部兰花。5月主演电影《黄河喜事》饰演六旬母亲桂兰。

2010年1月，主演了作为“八一”建军节献礼剧缉毒题材作品《英雄荣耀》饰缉毒警察杨欣欣。6月主演谍战剧《红妆》饰罗伟琴。8月，主演韩三平执导的建党献礼影片《建党伟业》饰革命领导人蔡畅。9月在《知青》中饰王彩霞。10月，领衔主演了以女性视觉讲述时代变迁的电视剧《荆棘花开》饰华梅。同年在范伟主演的都市喜剧片《雷哥老范》中扮演酒店老板周岚。同年，范志博拍摄了根据全国公安系统一级英模王玉荣生前事迹改编的电影《中原女警》饰王玉荣。

2011年4月，参演建党90周年的献礼片《情归陶然亭》饰石评梅。8月，在西北抗日战争剧《射天狼》中饰贺黑云。

2012年6月，主演讲述海军军人及家属生活的作品《舰在亚丁湾》饰龚新华。8月主演的抗日战争剧《穿越烽火线》饰唐守兰。

2013年，在青春偶像剧《十八岁的天空2》中饰演凌双。