提名金鹰奖最佳女演员
提名飞天奖最佳女演员

1984年进入花样游泳队，1986年获得全国第一届女子花样游泳团体冠军。15岁转入八一射击队，与王义夫及李对红做过队友，1990年获得全军射击冠军。

当她事业正旺，妈妈又把她从广州军区调到身边的北京军区时，射击队解散了。牛莉决定报考艺术院校。她先考了中央戏剧学院，结果初试时就被刷下来。她接着去考电影学院和解放军艺术学院，最终考上了解放军艺术学院，开始演艺生涯。

1991年9月首次出演电影《大决战》饰小新娘。1992年6月，参演电视剧《中国蓝》饰京京。

1993年10月参演电视剧《边区灯火》。1994年11月参演电视剧《兄弟》饰王畅。

1995年12月，在电视剧《重案探组》中饰秦小乔。1996年10月参演电影《归国留学生》饰童京京。

1997年在《大贪官和绅》中饰玉莲。1998年3月参演港台合拍片《还看今朝》。

1999年3月参加中央电视台和空军政治部合拍电视剧《壮志凌云》。1999年主演电视剧《怦然心动》。

2000年6月，与张婷等主演电视剧《绝色双娇I偷龙转凤》，在剧中饰演秦采青一角，在BTV首播后大获好评，也让更多的观众认识了她。2001年继续出演《绝色双娇II皇后进宫》。

2001年，在杨亚洲执导的电视剧《空镜子》中饰姐姐孙丽。2003年在《江山风雨情》饰孝庄文皇后。2004年与周杰合演电视剧《非常道》。

2006年，在电视剧《闯关东》中饰演那文。2008年董勇合作，出演《祸福相依》中胡玉华。

2010年，小品《一句话的事儿》获观众最喜爱的春晚节目小品类二等奖，2011年，相声剧《还钱》获得兔年春晚一等奖。

2013年，凭借在电视剧《新女婿时代》中的精彩演技获“十佳演员”称号。

2014年，加盟浙江卫视的《中国喜剧星》担任导师。

2015年，与陈宝国、冯远征、蒋欣联袂出演高满堂编剧、张新建执导的60集史诗巨制《老农民》。