2015年10月15日，与霍建华、马思纯、张鲁一共同出演的悬疑爱情剧《他来了，请闭眼》首播，从而正式进入演艺圈。2016年12月19日，与靳东、陈乔恩、赵达共同参演的冒险悬疑剧《鬼吹灯之精绝古城》播出，在剧中饰演胡八一的战友小刘 。

2017年，参演由李雪执导，白百何、靳东主演的医疗剧《外科风云》，在剧中饰演特殊病患肖铮 ；同年，参演都市心理健康题材剧《爱上你治愈我》 ；12月，参演的古装权谋剧《琅琊榜之风起长林》在北京卫视及东方卫视同步播出，邵伟桐在剧中饰演萧元启的亲信何成，这是他首次挑战反派角色 。

2018年5月8日，邵伟桐主演的爱情励志剧《假如没有遇见你》开播，在剧中饰演男主角丁一舟，这是他首次担任主角的影视作品 ；5月9日，与宋茜、黄景瑜、徐开骋共同参演的奇幻爱情剧《结爱·千岁大人的初恋》播出 ；9月，入围第5届中国电视好演员奖（网剧组） ；10月，参加浙江卫视演技竞演类励志综艺节目《我就是演员》，与洪冰瑶、张植绿、何杜娟合作表演《爱情公寓》。

2020年6月18日，与任嘉伦、张慧雯、李艺彤合作主演的古装武侠剧《暮白首》首播，在剧中饰演梅家少主梅婴 。

邵伟桐是一个活泼开朗的90后阳光大男孩。在电视剧《他来了，请闭眼》和《鬼吹灯之精绝古城》中，他都有着不错的表现 。在电视剧《琅琊榜之风起长林》中，邵伟桐完整的展现出作为一个反派应有的“职业素养”；他身穿一身戎装，饰演出反派角色眼中的坚忍以及为了一搅命运之水的男儿血性；该剧是他首次挑战反派角色，相比起之前的角色更添几分与天斗的硬气以及眼神中的凌厉，通过挑战反派角色他的演技也得到了进步 。在电视剧《暮白首》中，邵伟桐通过对人物的多面塑造，展现出一个生动立体有血有肉的复仇少侠形象 （中国网、网易、大众网评）。