2012年，王雷主演都市情感剧 《金太狼的幸福生活》，凭借“金亮”一角获得广泛关；同年，出演年代剧 《战旗》，饰演智勇双全的指挥官金戈。2014年，他在革命剧 《平凡的世界》 中饰演孙少安，生动诠释了农村青年的奋斗与坚韧，该角色成为其标志性作品之一。
2016年，王雷主演年代情感剧 《爱情的边疆》，挑战跨国恋题材；2018年，出演军旅剧 《空降利刃》，塑造硬汉张启。2020年，他在都市剧 《如果岁月可回头》 中饰演蓝天愚，探讨中年危机；同年，参演脱贫攻坚剧 《山海情》，客串饰演马得福的父亲马喊水。
2021年，王雷主演抗战剧 《铁在烧》，饰演军官葛十三；2022年，在现实题材剧 《运河边的人们》 中饰演基层干部路长河。此外，他还参演了 《功勋》袁隆平单元、《陆战之王》 等作品，角色涵盖军人、农民、知识分子等多个领域，展现了扎实的演技和角色驾驭能力。