2012年1月20日，参演李慧珠执导的古装宫廷剧《宫锁珠帘》在湖南卫视播出，她在剧中饰演了天资聪慧的雍正大帝的妃子婉嫔，而此剧在播出后则以平均收视率百分之2.39、市场份额百分之11.19的成绩取得全国同时段电视剧收视第一 。这是白冰续《凰图腾》中成功塑历经坎坷不择手段，最终飞上枝头做凤凰的廖风燕后，又一次挑战虐心苦情的角色。白冰此次在剧中饰演雍正大帝的妃子婉嫔，一个活在深宫重围里的苦情女子，当曾经的风华绝貌百倍恩宠一去不再复返，她不甘真心付出痴心等待却换不回君王的一眼回望，心机算尽有情变无情，她可以用骨肉亲情作为后宫争斗的筹码，最后却在痛失生女幡然醒悟后抑或死去，她选择将自己埋葬在最想逃离的深宫后苑中。2月，白冰主演了青春偶像励志剧《我要当空姐》，她在剧中饰演了古灵精怪的幕后老板玉美美 。9月，主演了都市社会题材电视剧《婚前协议》，并在剧中饰演年轻的时尚设计师初征。同年在成龙执导的动作电影《十二生肖》中客串演出了一名文物保护小组的清纯女学生Lily。
2013年1月14日，白冰参演的古装传奇剧《隋唐演义》在东方卫视播出，白冰在剧中饰演了妖艳妩媚的萧美娘。6日，主演了都市情感励志剧《无声恋曲》，并在剧中饰演了天才聋哑少女沈优优。6月，白冰第一次接演打戏《一个人的武林》，白冰在片中饰演夏侯武的师妹，并凭借该片获得“金票根影”“最具突破奖”。7月，主演了古装爱情剧《画皮之真爱无悔》，她在剧中饰演了千年狐妖小唯，并演唱主题曲《落叶》和插曲《葬心》。由于周迅版的狐妖小唯珠玉在前，所以想要突围观众的固有印象在很多人看来简直就是一件吃力不讨好的事，但是白冰却不这么认为：“我本人非常喜欢周迅的表演，她也是我演绎道路上学习的榜样。而且在我看来‘经典’不是用来膜拜的，演员应该有一颗勇于挑战的心。”由于剧版相比电影版本剧情上有很大的改编，所以给演员们带来了很多的发挥空间，同时也给白冰增添了很多信心。而从观众的反映来看，白冰的努力得到了回报。
11月，参演了动作电影《救火英雄》，白冰在片中饰演了电力专家一角，打破固有形象挑战了一位雷厉风行的女汉子。2014年，加盟了古装剧《通天狄仁杰》，她在剧中饰演了仙气十足的“药王姐姐”慕容云。2015年3月17日，白冰特别友情客串的古装魔幻武侠剧《少年四大名捕》在湖南卫视播出，她在剧中饰演了妖媚的九尾狐。5月，主演了都市情感励志剧《你是我的姐妹》，并在剧中饰演了文静又温顺的安静，该剧是白冰产后复出的第一部戏。11月，主演了民国战争剧《美人如玉剑如虹》，她在剧中饰演了高冷骄傲、行事果敢的军校公主罗敷。2016年1月，白冰友情出演了梁胜权执导的古装玄幻武侠剧《飞刀又见飞刀》。6月，白冰参演了科幻古装电视剧《天泪传奇之凤凰无双》，她在剧中饰演了雍容华贵的齐国公主高嫣。7月，零片酬加盟人物传记电视剧《彭德怀元帅》 。2017年2月，白冰主演的民国爱情武打剧《太极宗师之太极门》正式播出，白冰在剧中饰演了温婉可人的大家闺秀梁思洛。同年合作陈伟霆、白百何主演了轻科主义都市情感剧《南方有乔木》，并在剧中饰演了集智慧与美貌一身的女强人温迪。
