2009年10月3日,杨洋随《红楼梦》主创和主演在上海市长风公园银锄湖上首演《红楼梦水上情景秀》(水上舞台版的《红楼梦》),其用舞蹈的形式再次演绎贾宝玉。
2010年,古装情感剧《红楼梦》正式播出,杨洋凭借对成年贾宝玉的演绎获得第四届“BQ红人榜”BQ推荐年度新人奖。
2011年2月,杨洋参演的青春励志偶像剧《青春旋律》播出,他在剧中饰演美甲师宁浩,并为该剧配唱主题曲《蒲公英》;6月15日,他参演了为庆祝中国共产党建党90周年的献礼片《建党伟业》,并在片中饰演杨开慧的兄长杨开智。
2012年3月23日,爱情电影《饮食男女2012》上映,杨洋在片中饰演少年唐士哲;6月22日至7月19日,梦幻水立方版《红楼梦》在北京国家游泳中心上演,时隔三年,杨洋再次用舞蹈的形式演绎贾宝玉;9月21日,他出演的战争剧《战争不相信眼泪》首播,其颠覆挑战硬汉军人通讯员杜长友;10月27日,都市时尚系列剧《刷新3+7》播出,杨洋出演《兵马俑与招财猫》单元并饰演了制药巨富独子何天泽。
2013年7月4日,其主演的古装历史情感剧《新洛神》首播,杨洋饰演文武双全爱憎分明的曹植;7月,江湖传奇抗战剧《终极征服》首播,他在剧中饰演血性阳刚且重情重义的江湖浪子白念生;11月15日,杨洋参与北京卫视首档军事题材明星真人秀节目《防务精英之星兵报到》的录制;11月30日,主演根据九夜茴同名小说改编的都市青春言情剧《花开半夏》,他在剧中饰演富二代校草陆元。
2014年4月29日,杨洋与荣信达解除经纪合同,结束七年的合作关系;7月10日,由他参演的网络剧《小时代之折纸时代》首播,其在剧中饰演顾里的表弟Neil;随后,他还在民国情感剧《花灯满城》中饰演陈家二少爷陈飞渝。
2015年1月16日,侦探动作悬疑电影《暴走神探》上映,他首度挑战反派角色饰演腹黑军官占士吴;3月17日,其主演的古装武侠剧《少年四大名捕》开播,他在剧中饰演了玉树临风、武功非凡却又为情所困的无情公子;4月24日,杨洋主演的青春电影《左耳》上映,他在片中饰演前后反差极大的双面校草许弋,该片最终票房突破5亿人民币,而杨洋也凭借该片赢得了更多业内人士与观众的关注;4月25日,杨洋参加明星姐弟自助远行真人秀节目《花儿与少年第二季》,并成为该节目中的“七弟”;6月12日,主演的网络季播剧《盗墓笔记》在爱奇艺上线,该剧播出后微博搜索量和视频网站播放量均为年度第一,同时也刷新了年度电视剧点击率,杨洋则凭借小哥张起灵一角赢得众多观众的喜爱;7月7日,其主演的青春偶像励志剧《旋风少女》首播,杨洋在剧中饰演松柏道馆的大师兄若白,该剧大结局刷新湖南卫视“青春进行时”周播剧场的收视记录,随后还获得第28届中国电视金鹰奖青春题材剧目的优秀电视剧奖;9月9日,他推出了个人首支单曲《安心的温柔》;同年,他还获得尖叫“爱奇艺之夜”年度最具人气演员奖。
2016年,杨洋获得“国剧盛典”最具全媒体影响力演员及年度最受关注演员两个奖项;2月7日,他首次登上中央电视台春节联欢晚会的舞台,与佟铁鑫合唱歌曲《父子》并获春晚最受喜爱节目奖;8月22日,都市爱情偶像剧《微微一笑很倾城》首播,他在剧中饰演A大校草级风云人物肖奈,并配唱片尾曲《微微一笑很倾城》,该剧在播出后网络播放量突破200亿次,并引发了颇高的网络热议度和媒体关注度,而杨洋个人在剧中的表现也获得广泛好评,并获得第2届中国电视剧品质盛典年度人气剧星;9月8日,他发行摇滚爵士曲风单曲《爱是一个疯字》;随后青春时尚励志剧《我的蠢萌老公》在爱奇艺网络上线,他在剧中饰演男主角杨慷;9月29日,由他主演的爱情片《从你的全世界路过》上映,他在片中饰演单纯木讷、不善言辞的技术宅男茅十八,该片上映第27天累计票房破8亿,刷新国产爱情电影票房新纪录,最终取得了8.14亿人民币的票房成绩。
2017年2月19日,杨洋的蜡像入驻上海杜莎夫人蜡像馆;8月3日,其主演的古装玄幻爱情仙侠电影《三生三世十里桃花》上映,他在片中饰演九重天太子夜华,该片上映后最终取得5.33亿人民币的成绩;9月6日,推出了个人第三支单曲《就像是IDOL》。
2018年1月1日,杨洋出演的民国破案悬疑剧《茧镇奇缘》在芒果TV播出,他在剧中饰演帅气又风流倜傥的贵公子黄家大少爷黄莫如;2月15日,他再次登上了中央电视台春节联欢晚会的舞台,在晚会上杨洋则与王凯共同表演了歌曲《我的春晚我的年》;随后,杨洋还获得由共青团中央宣传部颁发的年度“五月的鲜花”优秀青年演员的称号;8月7日,其领衔主演的古装玄幻武侠剧《武动乾坤之英雄出少年》上星首播,杨洋在剧中饰演了经历无数艰险彷徨、战胜各种奸邪淫恶,从平凡少年蜕变成绝世英雄的武祖林动;9月8日,发行两首单曲《ForeverYoung》、《最好》;同年,杨洋还参演了国际反恐题材影片《急先锋》的拍摄,他则在片中饰演一位军人出身的安保人员雷震宇;在这一年,杨洋还入选了福布斯中国“30位30岁以下精英”榜(娱乐领域)。
2019年7月24日,杨洋主演的电子竞技题材青春励志剧《全职高手》在腾讯视频播出,其在剧中饰演的叶修是电竞顶尖高手;9月28日,他主演的献礼微电影《70年,我是主角》正式上线;12月14日,其还作为年度演艺人物荣登年度影响力人物榜单;同年,杨洋还主演了由徐纪周导演的军旅剧《特战荣耀》,他在剧中诠释的燕破岳在经历严酷环境与艰巨任务的捶打逐渐融入群体,成长为一名优秀的武警特战队员;而他在这一年的福布斯中国名人榜上则位列第27。
2020年5月21日,杨洋确认在抗疫题材时代报告剧《在一起》中出演呼吸科医生乐彬;7月,加盟湖南卫视明星竞技类实景游戏真人秀节目《元气满满的哥哥》。8月2日,官宣主演电视剧《你是我的荣耀》,饰演男主角于途。8月3日,与杨紫拍摄的七夕短片播出。9月30日,主演的电影《急先锋》上映。