2006年，出演由王文杰执导，沈晓海、鲍国安、姚笛、刘文治主演的历史题材电视剧《开创盛世》在剧中饰演李靖一角。

2009年，主演谢铜执导的农村情感题材电影《热闹村的故事》，在剧中饰演腾城石 ；

2010年，出演由曹东执导，吴樾、李光复、姜鸿波主演的军事战争题材电视剧《雾都猎狐》在剧中饰演朱勇一角。

2011年，出演由鞠觉亮、国建勇执导的，张涵予、李宗翰、安以轩主演的古装历史剧新版《水浒传》，在剧中饰演“短命二郎”阮小五一角。

2012年3月，出演由曲丽君执导，宋春丽、陈瑾领衔主演，冯宪珍、奚美娟、张小磊主演的农村家庭题材电视剧《大地情深》中饰演林副官一角。 ；

2013年，张立东执导抗战剧，由王伟光、吴孟达主演抗战剧《冲天炮》在剧中饰演反一号藤田；同年12月，出演由唐敬睿执导的公安题材电视剧《穿警服的那些女孩儿》在剧中饰演武永双。 ；

2014年，在由刘新、王义明执导，林永健、李曼等主演的战争爱情题材电视剧《怒放》在剧中饰演凌汉民一角。 ；

2016年，出演由黄祖权执导，朱一龙、张馨予、于青斌、柴碧云领衔主演的古装武侠剧《新边城浪子》，刘涤非在剧中饰演一心光复魔教的“风满天”。

2018，出演陈立军执导的近代革命题材的电视剧《烽火太行》。

2018年，出演由张泰铭执导，李川、康宁、博尔吉特、刘婧等主演的国内首部滑雪题材都市浪漫励志剧集《我的单板女孩》，在剧中饰演孙远博。该剧于2019年7月31日在爱奇艺播出 。

2020年12月27日，《跨过鸭绿江》在中央电视台综合频道播出，该剧由董亚春执导，唐国强、丁勇岱领衔主演，孙维民、王志飞、刘之冰、姚刚、王挺、王同辉、刘涛等主演的抗美援朝战争剧。

2021年5月15日，革命历史剧《中流击水》在央视一套播出，并在央视频同步播出，该剧由宋业明执导，王仁君、董勇、王志飞、马少骅领衔主演。剧中刘涤非饰演李汉俊一角。

刘涤非身上独特的韵味，十分贴合剧集类型，由他所诠释过的角色，或多或少都具备了热血军魂的气势和正义为先的气质，幕前至幕后的惊人转换，验证了刘涤非对于艺术的至上追求 。（中国娱乐网评）

擅于捕捉角色细腻质感的刘涤非，也颇受历史正剧的偏爱，从《跨过鸭绿江》到《中流击水》无论是华夏少年的意气扬发，还是革命伟人的鞠躬尽瘁，刘涤非都能刻画出这些角色被苦难洗礼后仍存的信仰光辉，从而让观众更好去了解那个时代的痕迹，更好的传递值得反复品读的情感回馈。 （网易娱乐）