2012年,韩国JYP到中国选择男团队员时相中了谢彬彬,但由于家人不让其出国而最终放弃此次机会、并留在国内继续读书;同年,出演叶璇、刘恩佑、巫迪文主演的年代情感剧《青春烈火》,在剧中饰演参加酒会的绅士,这是他的首部电视剧作品。
2013年,参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》的比赛,获得杭州唱区14强、全国66强,从而正式进入演艺圈;同年10月,主持青海卫视户外旅行竞技真人秀节目《我是冒险王》;同年12月,出演陈恒执导的青春爱情微电影《梦的立方》,在片中饰演自做麻糕、通过努力最终拥有自己的事业并抱得美人归的男主角小常。
2014年,与秦岚、欧豪合作主演都市励志偶像剧《唱·战记》,在剧中饰演热血单纯且喜欢摇滚的男主角吴缺;之后,推出了《夜空中最亮的星》、《勇敢一点》等5首单曲,收录于《唱战记电视原声带》中;同年,出演黄伟健执导的青春校园魔幻剧《洛克王国魔法学院》,在剧中饰演有责任心、坚持不懈的男主角洛克;同年9月,与谢依霖、李学庆参加青海卫视明星户外挑战真人秀节目《我是传奇》。
2015年1月,推出与姜潮、于朦胧、高泰宇等人合唱的贺岁单曲《回家过年吧》;同年,与高泰宇、于朦胧、王薇合作主演都市爱情励志电影《为爱放手》,在片中饰演乐队鼓手阿King;之后,与王子清、王东、阎汶宣合作主演都市奇幻网络剧《动漫英雄》,在剧中饰演拥有变身成为动漫英雄超能力的男主角张伟;此外,他还参加了湖南卫视创意实境游戏秀节目《全员加速中》的录制,并在节目中饰演了开普勒星球的白泽博士。
2016年9月,出演青春励志院线电影《屋顶上的青春》;同年,作为固定嘉宾参加湖南卫视构造式综艺节目《来吧,说做就做》的录制;之后,与张云龙、、崔绍涵、谢彬彬合作主演情感励志剧《不一样的美男子Ⅱ》,在剧中饰演被能量石感染且拥有特殊能力的酒吧老板安逸飞。
2017年1月,以音乐合伙人的身份参加湖南卫视原创歌手竞赛真人秀节目《歌手》第一期的录制;同年3月,与荣溪、黄德毅合作主演青春校园科幻网络剧《木木川》,在剧中饰演男主角木木川;4月,作为鉴客团成员参加湖南卫视音乐互动类节目《我想和你唱第二季》的录制;随后,主演悬疑侦探喜剧《暹罗密码》;7月,作为固定嘉宾参加江苏卫视锻造式综艺节目《来吧,兄弟》的录制;同年,与林允、宋威龙领衔主演根据安妮宝贝同名小说改编的都市情感剧《彼岸花》,在剧中饰演出生书香门第、可爱又不失儒雅的罗辰。
2018年2月6日,推出与范世錡、圈9、张新成等共同演唱的贺岁单曲《打Call青春》;同年,与彭昱畅、董力、宋伊人联袂主演励志青春剧《奋斗吧,少年!》,在剧中饰演正襟迎球镇定自若、队长气场十足的穆司阳;11月,参加腾讯视频体育竞技节目《超新星全运会》。
2019年2月,作为杨乃文的音乐合伙人参加湖南卫视音乐竞技节目《歌手2019》。2019年8月12日,主演的电影《毕业的我们》发布先导预告与定档海报,官宣定档8月27日。同年,参加由优酷、欢娱、银河酷娱联合出品的年轻演员片场生存真人秀节目《演技派》。2019年11月30日,其参演的古装励志校园剧《青青子衿》在横店举行了开机仪式。