2012年，尹均相凭借SBS古装穿越剧《信义》中的于达赤队员德曼一角以演员身份正式出道，该剧以恭愍王元年为时代背景，是韩国的首部3D电视剧 。

2013年9月16日，出演韩国歌手郑烨歌曲《Curious》的MV；10月30日，其参演的青春运动电影《No Breathing》在韩国上映，在片中饰演游泳队成员尹均相，该片也是他的首部电影作品；同年，主演了爱情电影《禁止的玩笑》。

2014年4月，参演tvN悬疑剧《岬童夷》；11月12日，其出演的浪漫爱情《匹诺曹》在韩国SBS电视台首播，尹均相在剧中饰演了奇河明的亲哥哥奇载明一角，他也凭借该角色被大众熟知；同年，参演了Uniqnote歌曲《Girlfriend》的MV。

2015年6月27日，与河智苑等合作主演的浪漫爱情喜剧《爱你的时间》在SBS电视台播出，在剧中饰演充满男性魅力的明星钢琴家车瑞厚；10月5日，与刘亚仁、金明民、申世景共同主演的古装剧《六龙飞天》首播，饰演了从内禁卫长爬升至朝鲜第一剑的无恤一角，他凭借该剧获得了SBS演技大赏新人赏；11月26日，与朴宝英等共同主演的喜剧电影《假装热情》在韩国上映，他在片中饰演了顶级演艺明星、张代表经纪公司力推的艺人吴志翰一角。

2016年5月21日，出席亚洲模特盛典，并获得明星奖；6月19日，出演SBS综艺节目《Running Man》，这是尹均相首次出演综艺节目；20日，与金来沅、朴信惠等合作主演的医疗剧《Doctors》首播，在剧中饰演国日医院神经外科职员、郑寿集团长男郑允道，他凭借该剧获得第五届大田电视剧节新人赏；10月，与李瑞镇、文晸赫搭档作为固定嘉宾出演tvN有线电视台综艺节目《三时三餐渔村篇3》；12月15日，出席了“第29届韩国画梅奖”颁奖典礼，并获得新人演员奖；同年，尹均相还与郑秀晶合作主演了网络爱情迷你剧《暧昧日记》，并客串出演了由权俞利、金英光主演的爱情网络剧《评价女王》。

2017年1月30日，首次担纲主演的古装剧《逆贼：窃取百姓的盗贼》在韩国MBC电视台首播，在剧中饰演男主角，百姓们的英雄洪吉童；8月4日起，作为固定嘉宾再次出演tvN有线电视台综艺节目《三时三餐海洋牧场篇》；9月，客串出演了由李钟硕等主演的悬疑爱情剧《当你沉睡时》 ；同年，与郑惠成合作主演SBS刑侦剧《疑问的一胜》，在剧中饰演广域搜查队刑警吴一胜一角。

2018年11月26日，其主演的浪漫爱情喜剧《先热情地清扫吧》在韩国JTBC有线电视台播出，尹均相在剧中饰演清洁公司的CEO张善杰一角。

2019年5月，客串出演SBS金土剧《绿豆花》；7月，尹均相出演OCN水木剧《临时制先生》，饰演律师。