האלבום + זכה לביקורות אוהדות מצד מבקרי מוזיקה רבים, והגיע למקום הראשון במצעד האלבומים של בריטניה לאחר שמכר 102,000 עותקים בשבוע הראשון ליציאתו. בסוף 2011, מכירות האלבום בבריטניה עמדו על 791,000. הוא הפך לאלבום הבכורה הנמכר ביותר בבריטניה, ולאלבום התשיעי במצעד האלבומים הנמכרים ביותר לשנת 2011. האלבום הגיע למעמד פלטינה משושת (פלטינה x6) בבריטניה על כ-1,800,000 עותקים נמכרים. בנוסף, הגיע האלבום לחמישייה הפותחת במצעדים באוסטרליה, קנדה, אירלנד, ניו זילנד וארצות הברית.
בנוסף, השיר "Moments" מתוך אלבום הבכורה של להקת ואן דיירקשן, נכתב בשיתוף פעולה עם שירן. ב-21 בפברואר 2012, בטקס פרסי המוזיקה הבריטית, זכה שירן בפרס הזמר הטוב ביותר ובפרס פריצת השנה. השירים Give Me Love"" ,"Photograph" ,"Thinking Out Loud" ו-"Kiss Me" הושמעו במספר מהפרקים של סדרות הטלוויזיה "יומני הערפד", "קוגר טאון" ו"האנטומיה של גריי". בטקס פרסי איבור נובלו שנערך בחודש מאי 2012, זכה שירו של שירן "The A Team" בפרס השיר הטוב ביותר מבחינה מוזיקלית ולירית לאחר שעקף את "Rolling in The Deep" של אדל ואת "Shake It Out" של פלורנס אנד דה מאשין. ב-4 ביוני הופיע ביובל היהלום למלכות אליזבת השנייה. ולאחר מכן ב-12 באוגוסט 2012, הופיע בטקס הנעילה של אולימפיאדת לונדון וביצע את השיר "Wish You Were Here" של פינק פלויד. באותה השנה, שיתף פעולה עם הזמרת טיילור סוויפט בשיר "Everything Has Changed" שנכנס לאלבומה של סוויפט, Red. שירן גם כתב שני שירים לאלבום האולפן השני של הלהקה ואן דיירקשן; הראשון, "Take Me Home" והשני, "Little Things" שיצא כסינגל השני של הלהקה והגיע למקום הראשון במצעדים בבריטניה. האלבום + הגיע למקום החמישי בבילבורד 200 והשיר "The A Team" הגיע למקום ה-16 בבילבורד הוט 100. בנוסף, השיר היה מועמד בקטגוריית שיר השנה בטקס פרסי גראמי 2013. אלטון ג'ון ביקש ממארגני הטקס לתת לאד להופיע, וכיוון שלא נתנו לו החליט ג'ון להופיע יחד איתו.
ממרץ ועד ספטמבר 2013 הופיע שירן באצטדיונים ברחבי צפון אמריקה כמופע החימום של טיילור סוויפט. לפי דבריו של שירן, זה היה באותה התקופה סיבוב ההופעות הגדול ביותר שלו, והוא הוסיף קעקוע של המילה RED (השם של סיבוב ההופעות) על ידו כדי להנציח את החוויה. באוקטובר הופיע שירן, לבדו, שלוש פעמים במדיסון סקוור גארדן ובשלוש ההופעות נמכרו כל הכרטיסים. באותן ההופעות שר שירן כמה משיריו החדשים כמו "Tenerife Sea" שהופיע באלבומו הבא. ב-5 בנובמבר 2013, ביצע שירן שיר לסרט "", בשם "I See Fire", שהוא גם שיר הנושא של הסרט.
2014–2015: ×.
ב-24 במרץ 2014, הופיע שירן במופע צדקה של Teenage Cancer Trust (קרן טיפול ותמיכה בנוער החולה בסרטן בבריטניה) שהתקיים ברויאל אלברט הול בלונדון, שם הופיע עם השיר "Take It Back". ב-7 באפריל 2014, יצא הסינגל הראשון מהאלבום, "Sing", והשיר "One", בלדה אקוסטית, יצא ב-16 במאי 2014. אלבומו השני של שירן, "×" ("כפל"), יצא ב-23 ביוני 2014. בפרק זמן של שלוש שנים, כתב שירן יותר מ-120 שירים עבור האלבום. אלה שהולחנו מעט לאחר שיצא האלבום "+" פורסמו. באלבום מספר שיתופי פעולה וביניהם עם ריק רובין, פארל ויליאמס, ובני בלנקו. האלבום הגיע למקום הראשון גם ברשימת האלבומים של בריטניה וגם בבילבורד 200 בארצות הברית. ב-6 באוגוסט 2014, יצא שירן לסיבוב הופעות שהתחיל בעיר אוסאקה ביפן.
ב-2014 הוציא את הסינגל "Thinking Out Loud" מתוך האלבום. השיר זכה להצלחה מסחררת והקליפ לשיר נצפה יותר ממיליארד פעמים. באותה השנה, האלבום × הפך את שירן לאמן עם השירים הכי נמכרים ב-iTunes בבריטניה, אירלנד וניו זילנד. באותה השנה, ביצע את השיר "All of The Stars", לפסקול הסרט "אשמת הכוכבים", המבוסס על ספר בעל שם זהה. שירן היה מועמד לפרס האמן החדש הטוב ביותר בטקס פרסי הגראמי 2014.
האלבום × היה מועמד לאלבום השנה בטקס פרסי גראמי ה-57 ב-2015. ב-25 בפברואר 2015, זכה שירן בפרס הזמר הטוב ביותר ובפרס אלבום השנה בטקס פרסי המוזיקה הבריטית. בטקס פרסי איבור נובלו שנערך ב-21 במאי, זכה שירן בפרס כותב השירים של השנה. ב-27 ביוני 2015, הופיע שירן כמופע החימום של הרולינג סטונז באצטדיון ארוהד. בין התאריכים 10–12 ביולי 2015, הופיע שירן באצטדיון ומבלי (שלושה ימים ברצף), ולכל שלוש ההופעות אזלו כל הכרטיסים. שלוש ההופעות היו חלק מסיבוב ההופעות של האלבום ×. ההופעה בוומבלי תועדה ולאחר מכן שודרה ב-16 באוגוסט 2015 בערוץ NBC. נכללו גם מספר קטעים ממאחורי הקלעים של שלושת ימי ההופעות.
ב-26 בספטמבר 2015, הופיע שירן בפסטיבל האזרח העולמי, שאורגן על ידי סולן הלהקה קולדפליי, כריס מרטין, בסנטרל פארק שבניו יורק. גם ביונסה, קולדפליי ופרל ג'אם הופיעו בפסטיבל. הפסטיבל שודר ב-NBC ב-27 בספטמבר וב-BBC בבריטניה ב-28 בספטמבר 2015. שירן הנחה את טקס פרסי המוזיקה של MTV אירופה (EMA) שנערך ב-25 באוקטובר במילאנו, איטליה יחד עם רובי רוז. הוא זכה בפרס ההופעה הטובה ביותר של השנה ובפרס הבמה העולמית על הופעתו בפסטיבל V באנגליה ב-2014. ב-13 בדצמבר 2015, הודיע שירן דרך חשבונותיו במדיה החברתית (טוויטר, אינסטגרם) שהוא לוקח הפסקה מהרשתות החברתיות כיוון שהוא מרגיש שהוא "רואה את העולם דרך המסך".
בנוסף, הסינגל "Thinking Out Loud", מתוך האלבום ×, זיכה את שירן בשני פרסי גראמי ב-2016: שיר השנה והופעת הפופ הטובה ביותר. במאי 2016, נודע כי האלבום × הוא האלבום השני הנמכר ביותר בעולם לאחר האלבום "25" של אדל.
2016–2018: האלבום השלישי "÷".
ב-13 בדצמבר 2016, שינה שירן את תמונות הפרופיל של כל חשבונות המדיות החברתיות שלו לצבע כחול ובכך הכריז על חזרתו מההפסקה שלקח מעולם המוזיקה. כיוון שלשני האלבומים הקודמים שלו היו צבעים שייצגו אותם (כתום ל"+" וירוק ל"×") הניחו כי הצבע הכחול יהיה הצבע של אלבומו החדש של שירן שעתיד לצאת.
ב-1 בינואר 2017 העלה שירן לרשתות החברתיות סרטון ובו הוא נראה מחזיק דף שעליו כתוב "New Music Coming Friday" (מוזיקה חדשה מגיעה בשישי הקרוב). לאחר מכן, ב-5 בינואר 2017, העלה שני שירים לערוץ היוטיוב שלו, שני הסינגלים הראשונים מתוך אלבומו השלישי, ("חילוק"); "Shape of You", שהגיע למקום הראשון במצעד הפזמונים האמריקאי בילבורד הוט 100 בשבוע הראשון ליציאתו, ו-"Castle on the Hill", שהגיע למקום ה-6 בבילבורד הוט 100.
ב-3 במרץ יצא האלבום המלא. האלבום הגיע למקום הראשון בבריטניה, ארצות הברית, גרמניה, אוסטרליה, קנדה ושווקים מרכזיים אחרים. הקליפ לשיר "Castle on the Hill", שמדבר על התבגרותו של שירן, צולם בעיר הולדתו של שירן שבסאפוק ויצא ב-23 בינואר 2017. ב-30 בינואר יצא הקליפ לשיר "Shape of You". שירן אף קיבל תפקיד אורח כחייל בצבא לניסטר השר ליד מדורה בפרק בעונה השביעית של הסדרה "משחקי הכס". ב-2017 זכה שירן בפרס זמר השנה בטקס ה-VMA של MTV.
אד שירן זכה בפרסים רבים נוספים. ביניהם: מגזין Q הבריטי העניק לו ב-18 בנובמבר 2017 את הפרס "המופע הטוב ביותר בעולם כיום" ובצרפת שירן זכה ב-4 בנובמבר 2017 בשלושה פרסי מוזיקה של NRJ עבור "היוצר הבינלאומי של השנה (גברים)", "הווידאו של השנה" ו-"השיר הכי לוהט". האלבום "÷" היה מועמד לאלבום השנה בטקס פרסי המוזיקה של ה-BBC לשנת 2017. באותה השנה כתב את "Your Song" ביחד עם סטיב מאק עבור ריטה אורה.
ב-7 בדצמבר 2017 קיבל אד שירן מהנסיך צ'ארלס מדליית MBE (חבר מסדר האימפריה הבריטית) בארמון בקינגהאם, עבור מוזיקה וצדקה.
במצעד השנתי של 2017 בגלגלצ נבחר ל"איש השנה" וזכה בשיר השנה עם השיר "Shape of you", בנוסף לשלושה שירים אחרים שלו שהיו בעשרת הגדולים ("Castle on the hill" במקום התשיעי, "Galway Girl" במקום השביעי ו-"Perfect" במקום השלישי).
2019–2020: האלבום הרביעי "No.6 Collaborations Project".
ב-10 במאי 2019, הוציא לאור שירן סינגל בשם "I don't care", שיתוף פעולה עם הזמר ג'סטין ביבר, מתוך האלבום הרביעי שלו "No.6 Collaborations Project". השיר הושמע בספוטיפיי מעל 10.97 מיליון פעמים בשידור הבכורה שלו, ובכך שבר את שיא ההשמעות בספוטיפיי. ב-31 במאי הוציא את הסינגל "Cross me" בשיתוף עם צ'אנס הראפר. באותה שנה הופיע שירן בתפקיד עצמו בסרט "יסטרדיי".
ב-28 ביוני 2019 הוציא את השיר "Beautiful People" עם הזמר חאליד שהגיע למקום השלישי במצעד השירים הבריטי. ב-5 ביולי באותה השנה הוציא שירן שני שירים נוספים, "Best Part of Me" עם הזמרת Yebba ו-"Blow" עם ברונו מארס וכריס סטפלטון. ב-12 ביולי הוציא את אלבומו הרביעי, כמו כן את השיר "Antisocial" עם טרביס סקוט. האלבום הגיע למקום הראשון במצעד הבריטי, האמריקאי והאוסטרלי.
ב-30 באוגוסט הוציא את הסינגל השביעי מתוך האלבום, "Take Me Back to London" בשיתוף עם הראפר סטורמזי, אשר הגיע גם הוא למקום הראשון במצעד השירים הבריטי. בשנת 2020 זכה שירו "Shape of You" בתואר שיר העשור.
ב-21 בדצמבר 2020, הוציא את הסינגל "Afterglow".
2021–הווה: אלבום חמישי.
ב-25 ביוני 2021, הוציא שירן את הסינגל "Bad Habits". בהמשך לכך, הוציא את "Shivers" ו-"Overpass Graffiti", כסינגלים נוספים מתוך אלבומו, "=". בנובמבר 2021, יצא אלבומה של טיילור סוויפט, "", במסגרתו הקליט שירן מחדש את "Everything Has Changed" ובנוסף לכך, הקליט עימה שיר חדש בשם "Run".