陈伟霆演过的电影有：
| 年份 | 电影 | 角色 | 性质 | 合作演员 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 2008年 | 窃听风云 | Joe | 配角 | 刘青云、古天乐、吴彦祖、方中信 | |
| 关人7事 | William | 第一男主角 | 江若琳、周柏豪、周秀娜、郑融、赵硕之 | ||
| 2009年 | 爱出猫 | 薛君辉（William） | 邓紫棋、诗雅 | ||
| 死神傻了 | 可乐 | 单元主角 | 谢安琪、陆永权、郑融、许志安、周柏豪、周秀娜、方皓玟 | ||
| 美丽密令 | 秦朗 | 配角 | 蔡卓妍、吴君如 | ||
| 2010年 | 前度 | 陈均平 | 男主角 | 锺欣桐、诗雅 | |
| 恋人絮语 | 梁宝晴（少年时代） | 客串 | 陈奕迅、林嘉欣、陈洁仪 | ||
| 得闲炒饭 | Mike | 男主角之一 | 吴君如、周慧敏、张兆辉 | ||
| 2011年 | 出轨的女人 | Bill／Ben | 男主角 | 夏文汐、吴家丽、叶璇 | |
| 2012年 | 扎职 | 阿霆 | 第二男主角 | 谭耀文、诗雅、温碧霞 | |
| 2013年 | 重口味 | 杰 | 单元主角 | 陈静、钱国伟 | |
| 救火英雄 | 张文健 | 男配角 | 谢霆锋、余文乐、任达华 | ||
| 2014年 | 男人唔可以穷 | 薛可勇 | 三大男主角之一 | 黄宗泽、谢天华、邓丽欣 | |
| 2015年 | 搏击迷城 | 若男 | 男主角 | 斯琴高娃、赵柯、李菲儿 | |
| 2016年 | 爵迹 | 幽冥 | 男配角 | 范冰冰、陈学冬、吴亦凡、郭采洁、杨幂 | |
| 那件疯狂的小事叫爱情 | 江洋 | 男主角 | 郑秀妍、唐艺昕、谢霆锋、锺欣潼 | ||
| 2017年 | 建军大业 | 洪门老八 | 客串 | 刘烨、朱亚文、黄志忠 | |
| 2018年 | 战神纪 | 铁木真 | 男主角 | 胡军、林允 | |
| 大轰炸 | 程霆 | 男配角 | 刘烨、Bruce Willis、宋承宪、张钧甯、马苏 | ||
| 2019年 | 宠爱 | 赵乐 | 六个故事的男主角之一 | 于和伟、钟汉良、杨子姗、张子枫、吴磊、钟楚曦 | |
| 2020年 | 爵迹2：冷血狂宴 | 幽冥 | 男配角 | 吴亦凡、陈学冬、郭采洁 | |
| 2021年 | 侍神令 | 慈沐 | 男配角 | 陈坤、周迅 | |
| 2023年 | 暴风 | 陈家栋 | 男主角 | 王千源、王龙正、王紫璇、尹正 | |
| 爆裂点 | 江铭 | 两大男主角之一 | 张家辉、梁洛施 | ||
| 待拍摄 | 无限任务 | 男主角 | 谢霆锋 |
陈伟霆的演艺生涯涵盖了丰富的作品类型，包括电影、戏剧、广播剧等。他曾出演过21部电影、12套戏剧（包括1套网络剧），并声演过3套广播剧，为5部作品配音。
他在电影方面曾因《救火英雄》获得第五届澳门国际电影节最佳男配角奖，凭借《男人唔可以穷》夺得了万象国际华语电影节最佳青年男演员奖。自2014年参演剧集《古剑奇谭》后，陈伟霆在内地的知名度迅速上升，并入围上海电视节白玉兰奖最佳男配角提名。
2016年，他在电视剧《老九门》中饰演张启山一角，一炮而红，掀起了网络狂潮。他凭借此角色造型入驻上海杜莎夫人蜡像馆，该剧也成为全网首部破百亿的自制剧，为他的演艺事业再添辉煌。
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