2015年，张萌与李晨、陈赫、张歆艺等人联袂主演了都市情感轻喜剧《三个奶爸》 [27]，并在剧中饰演了外表娇柔，却个性独立的律政新人邹男；7月，张萌又与俞飞鸿、杨玏等人合作主演了都市情感话题剧《小丈夫》，其在剧中饰演的是天生就拥有指挥能力却因此遭遇婚姻暗礁的都市大女人陆小山，而她也因此获得了第22届华鼎奖中国百强电视剧最佳女配角提名；同年，张萌还与冯绍峰、马天宇、宋茜等人共同出演了根据郭敬明同名小说改编的玄幻剧《幻城》；此外，她还以主力队员的身份参加了明星体育竞技真人秀节目。
2016年2月4日，友情客串的网络职场喜剧《老板来了》播出；5月1日，其主演的都市情感剧《小丈夫》播出 。
2017年2月12日，张萌与刘恺威、王鸥、朱泳腾等人联袂主演了王为执导的都市情感轻喜剧《周末父母》播出。3月，张萌与冯绍峰、张雨绮、马天宇联袂主演的《幻城》番外篇，现代都市玄幻剧《幻城凡世》播出；随后，她还以特邀嘉宾的身份参加了安徽卫视生活真人秀《谁是你的菜第三季》；同年，张萌还与众多艺人联袂出演了民国喜剧片《鼠胆英雄》。
2018年7月，张萌与吴磊、秦昊、杨蓉等人联袂主演的现代悬疑冒险剧《沙海》上线播出 。
2019年8月19日，张萌出演的科幻偶像剧《外星女生柴小七》播出；同年，她还主演了现实主义都市剧《安家》。
2020年2月21日，主演的《安家》播出；同年，张萌与佟丽娅、王耀庆共同作为飞行嘉宾参加了浙江卫视互动挑战真人秀《王牌对王牌第五季》的职场主题节目 ；6月，其参加的女团选拔节目《乘风破浪的姐姐》播出；8月，参演新冠疫情报告剧《在一起》；9月17日，确定担任职业竞技励志节目《蓝莓孵化营》的首席孵化官；10月9日，参加的独立女性漫谈真人秀《发光的姐姐》第三期播出；11月13日，出演的湖南卫视全民音乐互动综艺《嗨唱转起来第二季》播出。
