1989年，相继主演了改编自韩志君长篇小说《命运四重奏》的农村三部曲《篱笆女人和狗》、《辘轳女人和井》、《古船女人和网》，并在剧中饰巧姑。1994年，主演了陆建华执导的都市言情剧《莫忘那段情》。1997年，参与了由谢兰主演的讲述了“九一八”事变后老北京天桥艺人及下层市民的生活的《小女人》，饰胖张嫂。1998年，加盟了由陈道明、陈宝国主演的单元古装剧《女巡按》，饰洪大娘。
2000年，和吴冕共同主演了吴奇执导的《吉隆坡之恋》。2002年，拍摄了都市伦理剧《秋潮向晚天》，饰关母。2004年10月，加盟了由牛群主演的现代剧《还债》。2005年5月，参与了青少年题材影片《网络少年》的演出，扮演宋欢欢妈；6月，主演了我国第一部涉及尴尬生命题材的都市婚姻伦理剧《十月怀胎》。2006年12月，客串了曾晓欣执导的都市情感剧《守望爱情》。
2007年8月，主演了传统中医文化为背景的女性励志剧《大国医》，并与徐帆合作此剧；8月17日，加盟了国内第一部反映都市人心理问题的《谁懂我的心》；10月，与郑萍共同主演了，反映改革开放30年百姓生活变迁的作品《幸福里九号》；同年，加盟了黄立加执导的亲情剧《大过年》。
2008年6月，与马苏、凯丽共同主演年代家庭伦理剧《善良背后》；8月，在左小青主演的，讲述上世纪80年代的怀旧情感电视剧《我们的八十年代》中饰满母。
2009年2月，加盟了由海清、黄海波主演的都市情感剧《媳妇的美好时代》；4月，与李雪健共同主演了家庭伦理剧《父爱如山》，饰慈母李素芬；7月，主演了冯小刚执导的以30年前唐山大地震为题材的作品《唐山大地震》；7月20日，与丁海峰合作，主演了以展现真实宁夏解放的历史事件为背景的《风雨沙坡头》，刘莉莉饰演老板娘；8月，主演了家庭情感成长史《说谎的爱人》刘莉莉扮演了中学音乐老师朱慧荣；9月，拍摄了亲情、爱情、友情的都市情感励志剧《合适婚姻》；同年，又与杜淳主演了《青春期撞上更年期》的第一部；随后，客串了社会热点剧《毕业时刻》，与赵亮搭档饰演慈爱父母。
4月，参演了讲述特殊人群故事的电视剧《钟点工们》，饰洪月娥；6月，加盟了由蒋雯丽主演的以全然不同的角度描写了发生在上世纪八十年代的《幸福来敲门》，刘莉莉饰演江路的姐姐江沛；10月，与杜淳、马苏共同主演的献给80后三十岁的都市情感剧《三十岁,你好》；11月，领衔主演了年代悬疑情感戏《百花深处》。
2011年3月，搭档贾乃亮，共同主演了以家产争夺为题材的生活剧《家产》，刘莉莉出演高家大姐高大秀；5月，出演了高满堂创作的第四部反映产业工人生活的作品《工人大院》，刘莉莉在剧中饰演吴越的姐姐乔芳叶；6月，与郭达共同主演了惊悚喜剧片《绝对底线》；7月，与王茜华共同主演了家庭伦理剧《要过好日子》；10月，主演了新婚姻法颁布实施后的第一部爱情婚姻题材电视剧《AA制生活》。
2012年2月，搭档李雪健，在王瑞执导的家庭伦理剧《有你才幸福》中饰刘锦云，2月9日，获得江苏电视剧颁奖典礼荧屏辣妈刘莉莉摘人气奖；4月，又与杜淳共同参演了《青春期撞上更年期》的第二部；5月，主演了《UGC实验室剧场》微电影栏目剧《母亲》；5月8日，与张佳宁、黄明联袂主演了错位亲情伦理剧《左手亲情右手爱》；6月，与林申搭档，在以80后族群生存现状为主题的《独生子》中饰张淑清；11月，与黄明、张佳宁领衔主演了都市轻喜剧《邻居也疯狂》，饰演一位犀利邻居“刘秀凤”；12月，凭借《AA制生活》中李卫红这一角色，获得华鼎奖老百姓最喜爱十佳电视明星之一。
2013年1月，演出了张多福执导的怀旧情感剧《幸福在哪里》，刘莉莉饰演抠门婆婆；3月，加盟了由庞好执导的都市家庭情感剧《双独家庭的奢侈品》，并与蒋欣、莫小奇共同主演此剧；6月，凭借微电影《母亲》中的母亲形象，获得土豆映像节最佳女主角奖；12月，加盟了佟大为、王丽坤主演的都市情感励志剧《想明白了再结婚》；同年，凭借微电影《母亲》中母亲这一角色，获得最佳女演员奖。
2014年2月，与李光复共同参演了，由赵晨阳执导的都市励志剧《熟男养成记》。
2015年7月，拍摄姚晓峰执导的都市情感话题剧《小丈夫》；9月，与闫妮共同拍摄了都市情感剧《太太万岁》，剧中饰演叶舒心（闫妮饰演）的母亲；10月，与孙松、闫学晶合作主演谍战剧《俺爹是卧底》，饰演倔强、睿智、正气凛然的张家主母张老太。
2016年12月，主演了都市情感剧《亲爱的她们》。
2017年，出演电视剧《亲爱的她们》，饰演石慧贞。
2018年，主演都市剧《北部湾人家》。
