2016年，杨幂主演了古装动作片《绣春刀Ⅱ：修罗战场》，并在片中饰演了命运坎坷的画师北斋；6月，其主演的职场爱情剧《亲爱的翻译官》播出，她在剧中饰演美丽知性且倔强独立的女主角乔菲，而该剧则以城市网、全国网平均收视率双双破2，收视份额最高11.46%的成绩取得了全国年度电视剧收视冠军，同时也引发了颇高的话题热议度；随后，特别出演的真人CG奇幻片《爵迹》在全国公映，她在片中饰演性格开朗，并拥有痊愈天赋的神族少女神音，该片上映七天票房便突破了3.2亿人民币，总票房则达到了3.8亿人民币；10月，其参加的国防教育真人秀《真正男子汉第二季》开始在湖南卫视播出，而杨幂则与其他几位嘉宾共同深入一线部队，在空军的各个兵种内经历了五次三天两晚的真实军营体验。
2017年1月，杨幂主演的古装神话爱情剧《三生三世十里桃花》上星播出[，她在剧中饰演了善良而不失执着，温柔又不失霸气的四海八荒第一绝色、青丘九尾狐族上神白浅，该剧则以双台平均破一的成绩取得了全国同时段电视剧收视冠军，其全网播放量在播出期间便逼近了300亿次，其个人也因此得到了更多观众的认可，并连续成为了各热搜指数的话题人物；
2月28日，被聘任为了中国电视艺术家协会演员工作委员会理事；
4月30日，凭借《逆时营救》获得第50届休斯敦国际电影节最佳女主角奖，而这也是她拿下的首个国际电影节最佳女主角奖项；在这一年，杨幂在福布斯中国名人榜中的排名跃居到了第3位；
12月31日，她还参加了东方卫视跨年晚会，在晚会上杨幂除了与张杰搭档表演了歌曲《三生三世》之外，还展示了书法才艺。
2018年2月，杨幂主演的都市时尚剧《谈判官》在湖南卫视播出，她在剧中饰演的女主角童薇是CAEA高级谈判专家，专业功底扎实、谈判风格胆大心细，而该剧在播出后则在CSM全国网取得了同时段电视剧收视第一的成绩；
6月18日，领衔主演的古装玄幻励志剧《扶摇》上星播出，其在剧中饰演的是个性张扬，侠义热血的女中豪杰孟扶摇，虽然该剧口碑并不尽如人意，但却创造了浙江卫视中国蓝周播剧场的收视记录，其在腾讯视频的网络播放量则突破了130亿次，并创造了该网站会员拉新纪录；
8月17日，杨幂凭借个人首部文艺片《宝贝儿》获得了争夺第66届圣塞巴斯蒂安国际电影节最佳女主角的机会，她在片中饰演的女主角江萌，虽然因先天缺陷被父母抛弃，但长大后的她却要去拯救另一个被父母宣判了“死刑”的缺陷婴儿；
12月28日，杨幂获得了第五届中国电视好演员奖绿宝石女演员奖；而其领衔主演的奇幻动作悬疑片《刺*小说家》也于同年开拍。
2019年伊始，身为北京人的杨幂担任了北京电视台春节联欢晚会的代言人，并在晚会与蔡徐坤合作表演了主题秀《那年春天》，而晚会播出后则取得了CSM城网同时段收视第一、全国各卫视春晚收视冠军的成绩；随后，除了以固定嘉宾身份参加了芒果TV室内真人秀《密室大逃脱》；她还在CCTV-1黄金档播出的《我们都是追梦人—— “五月的鲜花”全国大中学生文艺会演》中与魏大勋合作演唱了歌曲《青春畅想》；
5月6日，主演的年代励志剧《筑梦情缘》在湖南卫视金播出，她在剧中饰演的是天赋颇高，怀揣民族梦想，并以匠心为本不断奋斗的建筑设计师傅函君；7月，其作为梦想观察员参加的东方卫视选秀节目《中国达人秀第六季》播出；
12月27日，客串出演的国庆70周年献礼片《解放·终局营救》上映，杨幂在片中饰演蔡兴福的妻子何秀萍；而其在这一年的福布斯中国名人榜上则位列第9。
2020年1月，杨幂友情出演的古装神话爱情剧《三生三世枕上书》播出，她在剧中也再次饰演了白浅；
6月30日，担任常驻嘉宾的实景解密体验秀《密室大逃脱第二季》在芒果TV播出；随后，她还第八次入选福布斯中国名人榜，排名是第六位；
