2005年，参演陈坤、孙俪、高云翔主演的年代情感剧《风雨西关》，在剧中饰演谢家三少爷谢天豪，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈。2006年，完成了个人首部电影作品，出演了黄文利执导的剧情电影《天使的翅膀》。

2007年，与田水、许承先、沈磊共同出演话剧《激情东海》  。2008年，参演话剧《金大班的最后一夜》，并赴台湾地区进行访问演出。2009年，参演赵文瑄、佟丽娅、海陆主演的年代剧《大屋下的丫鬟》，在剧中饰演楚念琪的远房侄子楚云飞；同年，与陈真希、孙志翔、张亮联合主演都市爱情迷你剧《因为·爱》  。

2010年6月25日，与刘冬、黄宥明、史可共同出演的青春爱情电影《80'后》（原名《天长地久》）上映，在片中饰演暗恋女主角星辰的医生杜子豪  ；随后，出演王晓鹰执导的话剧《1977》  ；同年，与万茜、秦汉、冯绍峰合作主演古装电影《柳如是》，在片中饰演正气凛然的民族英雄郑成功  ；之后，与任程伟、苏岩、胡可共同出演民国商战剧《十里香大酒坊》（原名《大酒商》）  。

2011年，参演话剧《城人记》，并赴丹麦哥本哈根参加国际青少年戏剧节；8月，与刘冬、姚奕辰共同担任东方电视台娱乐频道娱乐资讯类节目《新娱乐在线》的主持人  ；同年，主演史凤和执导的爱情电影《倮·恋》，在片中担纲男主角，饰演叛逆的少数民族青年比阿乌  。

2012年，出演严屹宽、杜若溪、洪小铃主演的都市情感剧《闺中密友》，在剧中饰演乐观开朗的精英海归男顾然  ；同年，参演于小伟、张静静、赵立新主演的民国悬疑剧《大米市》。

2014年，与金小鱼、黄婧纯、崔宏利联合主演剧情电影《老人、孩子和外国人》，在片中饰演淳朴善良的彝族青年阿龙。

2015年，参演佟丽娅、杨烁主演的古装爱情剧《爱无痕》；10月15日，根据丁墨同名推理小说改编的悬疑爱情剧《他来了，请闭眼》播出，铁政在剧中饰演一直暗恋王婉微的麦晨。

2016年，与张睿、徐璐、高洋联合主演古装玄幻剧《墨客行》，在剧中饰演憨厚老实、呆萌耿直的灵恩寺俗家弟子淳于  。

2017年10月3日，由蒋雯丽、王志飞领衔主演的现代生活剧《花儿与远方》首播，铁政在剧中饰演与赵凤历经磨难最终牵手的葛俊  。

2018年1月12日，由章子怡、黄晓明、张震、王力宏联合主演的青春爱情电影《无问西东》上映，铁政在片中饰演潇洒帅气、有志向的医生李想  ，而他则凭借该片入围第34届大众电影百花奖最佳新人奖  ；4月12日，其出演的都市悬疑剧《雷霆战警》首播；同年，主演连奕名执导的都市涉案剧《决胜法庭》，在剧中饰演年轻有为、耿直热血的检察官张小波  。