1980年,参加了故事片《女兵》的拍摄,在影片中饰演女主角周忆严。
1982年,从山东艺术学院毕业后,分配到山东话剧院工作,同时参与了电影《他们并不陌生》的拍摄。
1983年,倪萍被定为国家二级演员。
1987年参与电视剧《中国姑娘》,在剧中饰演“一号主攻手”。
1988年起,倪萍任中央电视台业余节目主持人,工作二年,同时参与了电视剧《雪域》和《那五》的拍摄,在《雪域》中饰演“姚玉慧”,在《那五》中饰演“风魁”。同年因参演电视剧《雪城》获得第6届中国电视金鹰奖最佳女配角奖。
1990年,调入中央电视台任《综艺大观》节目主持人。
1991年,搭档赵忠祥主持春晚,先后13次主持过中国中央电视台的春节联欢晚会。
1992年,因主持春节联欢晚会获得第6届星光奖最佳主持人奖。
1994年,获得第1届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖。
1995年,获得第2届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖。
1996年,搭档朱军主持主持中央电视台国庆晚会《祖国万岁》。
1997年,获得第3届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖.同年主持庆祝香港回归大型文艺晚会《回归颂》。
1998年,主持中央电视台元宵晚会《千家万户把门开》。
1999年,主持庆祝中华人民共和国成立50周年大型文艺晚会《祖国颂》。1999年,主持中央电视台国庆晚会《江山如此多娇》。
2000年,开始担任《聊天》栏目的制片人和主持人。同年主持公安部春节晚会《祝福平安》。
2001年,出演话剧《霓虹灯下的哨兵》。同年获得第9届中国电影表演艺术学会金凤凰奖学会奖。并主持了中国共产党成立80周年大型文艺晚会《红旗颂》。
2002年,凭借电影《美丽的大脚》获得金鸡奖最佳女演员奖。
2003年,参与电视剧《浪漫的事》在剧中饰演“宋雪”;8月,参与电视剧《天高地厚》的拍摄,在剧中饰演农村妇女“鲍月芝”,11月,第六届金话筒奖在山东举行,倪萍获得金话筒特殊荣誉奖。凭借参演的电视剧《美丽的大脚》获得第9届中国电影华表奖优秀女演员奖和第10届北京大学生电影节最佳女演员奖。
2004年,辞去央视主持人职务,转入中国电视剧制作中心,在电影《阳光天井》中客串饰演“亚军妈”,同年出版书籍《自行车的日子》和演出话剧《决战》。同年9月凭借参演电视剧《浪漫的事》获得了第22届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧女演员。
2005年,出演《两个人的芭蕾》,4月出演电影《泥鳅也是鱼》在电影中扮演主角“女泥鳅”,12月,主演爱情伦理剧《大浴女》。
2006年,凭借电影《雪花那个飘》获得蒙特利尔国际电影节最佳女主角。同年5月凭借电影《泥鳅也是鱼》获得第13届北京大学生电影节最佳女演员奖。
2009年,开始复出主持,接连主持贵州卫视《中国农民工》和云南卫视《民生大议》等节目,同时也在电影《寻找微尘》中客串出演“酒店老板”,12月出演电视剧《美丽的事》在剧中饰演“何美丽”。
2010年,凭借电影《大太阳》在中美电影节上获得最佳女演员奖,同年《姥姥语录》出版,凭此书获得冰心散文奖。
2011年,开始担任中国达人秀第三季评委。同年7月10日,在“纪念建党90周年·共和国脊梁系列活动颁奖盛典”上,获得“共和国脊梁十大卓越人物”的称号。
2012年,凭借电影《大太阳》获得第11届中国长春电影节最佳女主角奖。
2013年,与赵忠祥做客湖南卫视《天天向上》,并在节目中献上自己的书法作品。
2014年,担任中央电视台综合频道《等着我》节目主持人;9月做客重庆卫视《超级访问》;10月参加《因为是医生》节目的录制。
2016年,担任湖南卫视真人秀《一年级》导师。