1980年，参加了故事片《女兵》的拍摄，在影片中饰演女主角周忆严。1982年，从山东艺术学院毕业后，分配到山东话剧院工作，同时参与了电影《他们并不陌生》的拍摄。

1983年，倪萍被定为国家二级演员。

1987年参与电视剧《中国姑娘》，在剧中饰演“一号主攻手”。

1988年起，倪萍任中央电视台业余节目主持人，工作二年，同时参与了电视剧《雪域》和《那五》的拍摄，在《雪域》中饰演“姚玉慧”，在《那五》中饰演“风魁”。同年因参演电视剧《雪城》获得第6届中国电视金鹰奖最佳女配角奖。

1990年，调入中央电视台任《综艺大观》节目主持人。

1991年，搭档赵忠祥主持春晚，先后13次主持过中国中央电视台的春节联欢晚会。

1992年，因主持春节联欢晚会获得第6届星光奖最佳主持人奖。

1994年，获得第1届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖。

1995年，获得第2届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖。

1996年，搭档朱军主持主持中央电视台国庆晚会《祖国万岁》。

1997年，获得第3届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖.同年主持庆祝香港回归大型文艺晚会《回归颂》。

1998年，主持中央电视台元宵晚会《千家万户把门开》。

1999年，主持庆祝中华人民共和国成立50周年大型文艺晚会《祖国颂》。1999年，主持中央电视台国庆晚会《江山如此多娇》。

2000年，开始担任《聊天》栏目的制片人和主持人。同年主持公安部春节晚会《祝福平安》。

2001年，出演话剧《霓虹灯下的哨兵》。同年获得第9届中国电影表演艺术学会金凤凰奖学会奖。并主持了中国共产党成立80周年大型文艺晚会《红旗颂》。

2002年，凭借电影《美丽的大脚》获得金鸡奖最佳女演员奖。

2003年，参与电视剧《浪漫的事》在剧中饰演“宋雪”;8月，参与电视剧《天高地厚》的拍摄，在剧中饰演农村妇女“鲍月芝”，11月，第六届金话筒奖在山东举行，倪萍获得金话筒特殊荣誉奖。凭借参演的电视剧《美丽的大脚》获得第9届中国电影华表奖优秀女演员奖和第10届北京大学生电影节最佳女演员奖。

2004年，辞去央视主持人职务，转入中国电视剧制作中心，在电影《阳光天井》中客串饰演“亚军妈”，同年出版书籍《自行车的日子》和演出话剧《决战》。同年9月凭借参演电视剧《浪漫的事》获得了第22届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧女演员。

2005年，出演《两个人的芭蕾》，4月出演电影《泥鳅也是鱼》在电影中扮演主角“女泥鳅”，12月，主演爱情伦理剧《大浴女》。

2006年，凭借电影《雪花那个飘》获得蒙特利尔国际电影节最佳女主角。同年5月凭借电影《泥鳅也是鱼》获得第13届北京大学生电影节最佳女演员奖。

2009年，开始复出主持，接连主持贵州卫视《中国农民工》和云南卫视《民生大议》等节目，同时也在电影《寻找微尘》中客串出演“酒店老板”，12月出演电视剧《美丽的事》在剧中饰演“何美丽”。

2010年，凭借电影《大太阳》在中美电影节上获得最佳女演员奖，同年《姥姥语录》出版，凭此书获得冰心散文奖。

2011年，开始担任中国达人秀第三季评委。同年7月10日，在“纪念建党90周年·共和国脊梁系列活动颁奖盛典”上，获得“共和国脊梁十大卓越人物”的称号。

2012年，凭借电影《大太阳》获得第11届中国长春电影节最佳女主角奖。

2013年，与赵忠祥做客湖南卫视《天天向上》，并在节目中献上自己的书法作品。

2014年，担任中央电视台综合频道《等着我》节目主持人；9月做客重庆卫视《超级访问》；10月参加《因为是医生》节目的录制。