2016年7月23日，张馨元与杨冬麒、张梦戈、张帆、大兵合作出演由姚庆涛执导的喜剧电影《日夜男女》在爱奇艺独家播出。

2017年5月15日，张馨元与孙艺洲、张海宇、高艺涵合作出演都市喜剧《废柴兄弟5泰爽》在爱奇艺独家播出，在剧中饰演Mary老师；11月12日，与刘頔、张梦戈、张帆、徐冲合作出演由姚庆涛执导的黑色幽默喜剧电影《车库男女》上映。

2018年2月1日，张馨元与卢佳、侯晓主演的全息裸眼3D舞台剧《格尔达的奇幻冒险》在广州正佳演艺剧院上演，她在剧中饰演冰雪女王；3月14日，与杨冬麒、优优、田川合作出演由苗盛执导的互联网创业喜剧《破产专家》开播；5月22日至23日，张馨元、宋涛、吕润桐主演由导演赵永斌执导的百老汇音乐剧《拜访森林》在北京世纪剧院上演；7月6日，与郭麒麟、王嘉宁等合作出演的都市校园情感剧《给我一个十八岁》在优酷视频播出，在剧中饰演二车。

2019年11月1日，张馨元与徐瑶、刘岩、任莹、徐昊合作出演由导演赵永斌执导的原创音乐剧《西厢》在北京市天桥艺术中心大剧场首演，在剧中扮演崔夫人。

2021年1月14日，张馨元与周陆啦、薛卉葳合作出演由范氿维、刘大海联合执导的都市情感剧《我爱你》在搜狐视频播出，在剧中饰演李安乔；2月24日，参与录制湖南卫视贺岁特别节目《金牛报“喜”》，在节目中饰演饰演人称吐槽担当捷哥的人力资源总监杰西卡；8月12日，主演的灾难惊悚电影《鲨口逃生》在爱奇艺独家上线，在片中饰演昔日潜水员王磊的朋友Lisa。