1997年,参演首部电视剧《家事风云》。2002年,与刘烨、于娜主演赵宝刚执导的电视剧《拿什么拯救你,我的爱人》,饰演痴情的大男孩“韩丁”一角。2004年3月,与孙俪、何润东主演《一米阳光》,饰演不务正业的纨绔子弟年立伦,因一场家族阴谋和铭心刻骨的爱情使人生发生了巨大转变。
2005年4月,与黄晓明、于娜主演《女才男貌》,饰演的角色李柏林先是医术高明的外科医生李柏林,后又成为一名男模。2006年1月主,与韩雪合作主演现实题材情感悬疑剧《窗外有张脸》,扮演一位记者;与段奕宏、廖凡等主演根据石钟山小说改编的电视剧《大院子女》,饰演坚守在唐山地震前线的军人乔念朝。
2009年1月,在东方卫视第二届舞林大会决赛上,印小天成为当季冠军;5月,与黄奕主演石钟山担任导演及总编剧的电视剧《幸福的完美》。2010年,参演电视剧《别动我的幸福》,饰演啃老族林达一角。2013年,主演的《闯天下》播出,饰演吴桥杂技艺人赵沧海
2014年,参演陈晓版《神雕侠侣》,饰演洪七公一角。4月,由印小天与陈宝国、李小冉、张歆艺等人合作的史诗电视剧《大河儿女》在央视一套黄金档播出,收视率位居全国第一。2014年,主演电视剧《东方有大海》,饰演中国近代著名的海军将领萨镇冰。8月8日,与马少骅、宋佳、巫刚等人主演的电视连续剧《历史转折中的 》在中央电视台一套晚间黄金档开播,收视率稳居全国第一,随后四川卫视、东方卫视、深圳卫视跟播。9月,与颜丹晨、范雷主演的农村励志电视剧《油菜花香》在辽宁卫视播出,饰演下放到农村支教的北京知青邓京生。2014年,主演高希希新剧《马上天下》,饰演赵子明。2014年,主演纪念反法西斯70周年史诗电视剧《巨浪》。
2015年,参演的史诗电影《百团大战》于8月28日上映。9月,大型反腐题材电视连续剧《打虎上山》于杀青,印小天扮演一名刑侦支队的队长。2016年,参演古装廉政剧《于成龙》。2017年,与瑛子、巫刚领衔主演的香港回归20周年贺礼剧《我的1997》,饰演高建国一角。7月,与聂远、黄海冰领衔主演的大型海洋题材电视剧《东方有大海》,饰演中国近代著名海军将领萨镇冰。
2018年,与黄轩、Angelababy主演的都市情感创业剧《创业时代》在浙江卫视、东方卫视播出,饰演成熟稳重的天使投资人高迪。2019年7月,与林江国、缪婷茹等合作主演的革命历史剧《可爱的中国》播出];8月1日,与黄晓明、杜江、谭卓等合作主演的电影《烈火英雄》上映。10月,由印小天领衔主演的献礼剧《希望的大地》登陆央视一套黄金档。
2020年5月,出演萌宠电影《狗果定理》。