2009年1月16日，侯梦莎出演由刘猛执导的军旅动作剧《狙击生死线》播出，她在剧中饰演爱慕韩光遭拒，被蔡晓春强奸的医生林冬儿   。2010年，与刘小锋、江明菲合作出演刘小锋执导的惊悚悬疑剧《愤怒的面具》，在剧中饰演白静苏，这是侯梦莎是首次作为女一号出演电视剧   ；3月4日，主演郑延渝执导的公益传记片《永贻芬芳》上映   。

2011年2月5日，参加录制中央电视台电视剧频道春节特别节目《八仙过海闹新春》。2012年1月13日，其参与录制的湖南卫视综艺节目《天天向上》播出   ；10月1日，与吴京、侯勇、徐佳合作共同主演刘猛执导的军旅剧《我是特种兵之利刃出鞘》在江苏卫视首播，在剧中她饰演了代号“燕尾蝶”的信息工程师唐心怡   ；11月14日，出演的军旅剧《麻辣女兵》在湖南卫视播出，在剧中饰演侦察连指导员凌云   ；12月2日，与傅程鹏、程愫联袂主演黄文利执导的谍战剧《与狼共舞》在江苏卫视播出，侯梦莎在剧中饰演的是共产党人乔燕。

2013年10月23日，侯梦莎出演刘猛执导的军旅剧《特种兵之火凤凰》在江苏卫视播出，在剧中客串出演了一名气质不俗的空姐，成为了“火凤凰”女子特战队礼仪培训的老师   。

2014年1月17日，其主演的谍战剧《与狼共舞2》播出   ；2月19日，主演侯明杰执导的革命历史剧《飘帅》播出，在剧中她饰演了上海市长千金卢琳   ；9月17日，出演李森执导的谍战剧《刺蝶》在播出，其在剧中饰演的是拆弹专家林霄   ；9月20日，她出演的刑侦剧《追捕》在播出，在剧中饰演公安局刑警大队副队长兼追逃小组副组长肖玲   。

2015年1月10日，侯梦莎与傅程鹏、任柯诺联袂主演黄文利执导的谍战悬疑剧《铁核桃》播出，其在剧中饰演的是雾都晚报记者庄惠   ；4月9日，与王霏、杨舒共同主演的革命历史剧《使命召唤》播出，她在剧中饰演了面具侠金雪瑶   。

2016年1月14日，主演由郑方南执导的军旅剧《陆军一号》播出，其在剧中饰演的是陆航空中突击旅预警侦察大队女飞行员华敏   ；1月15日，出演刘猛执导的军旅剧《特种兵之霹雳火》播出，在剧中饰演高胜寒的妻子何卫华；7月7日，其领衔主演谷锦云执导的公安刑侦剧《警花与警犬》在浙江卫视播出，在剧中她饰演了高冷女警花，天蝎座的冰山美人李姝寒   ；9月5日，侯梦莎主演黄文利执导的犯罪动作喜剧爱情剧《我的辣妹保镖》在腾讯视频播出，在剧中她饰演了女保镖孙轶男   。

2017年8月3日，侯梦莎与黄海冰、郭广平等人合作出演的革命历史剧《热血军旗》（原名《建军大业》）播出   ；同年，继续主演刑侦剧《警花与警犬之再上征程》。

2018年4月27日，主演的黄文利执导的谍战剧《铁核桃之无间风云》，在剧中她饰演了聪明敏锐足智多谋的中共情报人员叶淑婷   ；7月6日，侯梦莎主演的刑侦缉毒剧《猎毒人》播出，其在剧中饰演的是缉毒女警江伊楠   ；

2019年5月29日，主演的剧情片《喜盈代村》上映   ；12月31日，主演李舒执导的都市献礼剧《像我们这样奋斗》开机，在其中饰演女主角冯瑾   。

2020年12月16日，侯梦莎与欧豪、刘晓洁合作出演的当代涉案剧《黑白禁区》播出   。