日，其主演的电视剧《老九门》开拍，在剧中他饰演男主角张启山。2016年1月16日，主演的仙侠剧《蜀山战纪之剑侠传奇》在安徽卫视播出，截至大结局，该剧CSM35城平均收视率达1.053，CSM52城平均收视率达到0.976；2月24日都市爱情剧《因为爱情有幸福》播出，陈伟霆饰演善良极富正义感、思想独立西化的大学讲师苏凯文，并为该剧配唱片尾曲《好想抱着你》；3月拍摄电影《铁木真传说》，饰演男主铁木真；7月4日，其主演的爱奇艺自制节目电视剧《老九门》在东方卫视以及爱奇艺播出，该剧也成为全网首部破百亿的自制剧；