2016年1月23日，加盟湖南卫视真人秀互动节目《旋风孝子》[141] ；
3月，担任都市剧《新万水千山总是情》的制片人[142] ；4月29日，主演的史诗片《大唐玄奘》上映[143] ；凭借该片他获得了第1届意大利中国电影节好佳男主角奖[144] 和第13届中国长春电影节好佳男主角奖[145] 。6月11日担任东方卫视综艺节目《加油美少女》导师[146-147] ；7月29日，黄晓明出演的动作电影《封神传奇》上映，他在片中饰演亦邪亦正的二郎神[148] 。9月17日，作为东方卫视节目《今夜百乐门》首场嘉宾出演，以“”青岛大姨“”人物形象登台[149] ；10月1日，主演王晶执导，与刘德华、王祖蓝合作主演的喜剧电影《王牌逗王牌》上映，他在片中饰演侠盗洛天豪一角[150-151] ；10月17日，参演古装喜剧《欢喜密探》，在剧中饰演河神[152] ；11月初，主演古装剧《琅琊榜之风起长林》[153-154] ，该剧于12月15日开机，黄晓明在剧中饰演萧平章一角[155-157] ；12月起，担任江苏卫视综艺节目《我们的挑战》的常驻嘉宾[158-159] 。
2017年，与史泰龙合作主演好莱坞动作片《金蝉脱壳2》[160] ；6月12日，与宋茜合作主演的古装言情剧《上古情歌》在东方卫视播出[161] ，在剧中饰演智勇双全、性格不羁豁达的赤云[162] 。随后，与张钧甯合作主演都市爱情剧《温暖的弦》，他在剧中饰创客精英占南弦[163] 。7月22日，加盟湖南卫视青春合伙人经营体验节目《中餐厅》[164] 。又与秦海璐合作主演的情感剧《你迟到的许多年》开机，在剧中饰演温强
