2010年7月，经张进战导演举荐，徐宁参演了顾长卫执导的剧情片《最爱》，在片中与郭富城、章子怡、蒋雯丽、王宝强均有同场对手戏，从此正式进入影视圈。2011年，出演了历史商战剧《天下盐商》，在剧中饰演苏家大少爷苏振江。

2014年7月，徐宁出演了央视大型纪录片《神秘的西夏》，在片中饰演西夏王李元昊，随着记录片在各大央视的热播，他开始在影视圈崭露头角；8月，出演了古装清宫剧《大玉儿传奇》，在剧中饰演满达海；11月，主演了抗战剧《独立纵队2》，在剧中饰演反二号加藤龙二。

2015年4月，出演了近代革命剧《镖王传奇》，在剧中饰演反派山田会长；8月，参演了近代革命剧《喋血武工队传奇》；年底，主演了侦探悬疑电影《堕落神探》，在片中饰演陈队。2016年初，出演了战争剧《烽火线》，在剧中饰演土匪大当家马司令；3月，出演了古装剧《少年诸葛亮》，在剧中饰演诸葛瑾；4月，主演了青春励志题材网络电影《追爱100天》，在片中饰演男一号林枫。

2017年5月11日，主演的科幻修真喜剧《末法王座》播出，他在剧中分饰体育老师华莱特/玄武两个角色；11月27日，出演的古装片《侠捕之疑云密布》在央视电影频道播出，在片中饰演石宏将军。2018年7月21日，与孙增福、饶天亮、吕玉兰等共同主演的犯罪爱情电影《金钱与爱情》在爱奇艺独家上映，在片中饰演男一袁华；同年，还出演了近代传奇剧《边城风云》，在剧中饰演反派田中志。

2019年7月，主演了古装喜剧电影《大圣无双》，在片中饰演沙僧；10月，主演热血青春抗战电影《奇袭地道战》，在片中饰演孙大春，该片作为优酷“锦绣合制计划”中极具代表性的优秀作品之一，以创新性的现代视角全新演绎民族抗战故事，成功入选了“北京市2020年优秀网络试听内容种子库”。另外，该片不但获得了中国抗日战争纪念馆的力荐，还先后获得2020年第二届中国网络电影周“年度影响力制片”等多个大奖。

2020年3月，主演了古装玄幻爱情电影《白蛇：情劫》，该片于2021年3月12日在爱奇艺独家播出；同年7月，主演了科幻电影《蛇王岛》，在片中饰演金勇；9月；主演了历史战争电影《血战微山岛》，在片中饰演重机枪手石头。

2021年1月12日，主演的红色献礼片抗战史实电影《钢铁流火》开机，在片中饰演潘大友；5月6日，主演的古装动作电影《暗刃之潜龙破阵》杀青，在片中饰演北朝皇太弟耶律德欢；5月27日，主演的古装甜宠传奇剧《千金难逃》在横店开机，在剧中饰演反一号同心阁馆长郑林。