2002年9月，参与拍摄顾晓阳执导的怀旧生活剧《花开也有声》，在剧中饰演猴子。
2005年7月20日，与霍思燕、郑国霖、蒋欣主演的古装神话剧《欢天喜地七仙女》在上海电视台电视剧频道黄金档首播。在剧中饰演黑鹰，2005年9月12日，与张前、陈健执导，李幼斌、张光北、何政军主演的战争题材剧《亮剑》在中央电视台综合频道黄金档播出，因在剧中饰演魏和尚一角为观众熟知。
2005年，在董志强执导，刘小锋、李光洁主演的悬疑剧《密令1949》中饰演山本。
2006年4月，在张前、陈健执导，孙淳、盖丽丽、王新军主演的战争剧《中国近卫军》中饰演夏若女，该剧于2007年4月27日在山东电视影视频道黄金时段播出。10月底，到云南西双版纳拍摄根据小说《傣之梦》改编而成的电视剧《世纪不了情》饰演埃桑。
2007年，3月在四川绵阳参与农村题材剧《衣食父母》的拍摄，在剧中饰演村支书李灵聪。7月在李幼斌、张光北主演反映第五次反围剿的电视剧《仁者无敌》中饰演王亚竹，该剧于2008年2月1日在重庆电视台影视频道巴山剧场首播。11月在四川省泸州市拍摄黄健中执导的战争剧《雾柳镇》饰演土匪黑狗和汉奸宝子。
2008年，3月在北京怀柔飞腾影视城拍摄励志商业剧《一代大商孟洛川》饰演男主角孟洛川，该剧于2009年12月5日在人民大会堂举行媒体见面会，2009年12月11日在CCTV8黄金档首播。8月在王茜华、苗圃、董璇主演的历史剧《闯关东中篇》中饰演成年宋天虎，该剧于2009年8月17日在北京卫视、浙江卫视黄金档同步首播。
2009年，4月在浙江横店影视城拍摄近代革命剧《虾球传》饰演蟹王七，合作演员有郑则仕、李晨、曾黎，该剧于2010年3月11日在济南电视台新闻频道首播。同时在中国(怀柔)影视基地出演陈数、巍子、张少华主演的抗日年代剧《铁梨花》饰牛旦。5月在浙江横店影视城参演近代传奇剧《红槐花》，该剧于2011年6月27日在安徽卫视黄金档首播，凭借程牛儿一角入围南方盛典最佳男主角。8月11日在江西南昌参与拍摄青春励志剧《真情真义》。12月初在福建厦门与曹曦文、袁珊珊、关思婷主演情感伦理剧《野鸭子》饰演杨顺，于2011年1月17日在CCTV8首播，该剧获得第十一届中日韩电视制作者论坛观摩作品大奖。
2010年，3月在贵州省大方县拍摄历史剧《奢香夫人》饰演马烨。7月18日在四川攀枝花拍摄《金沙》。10月在浙江横店影视城拍摄谍战剧《黄金密码》饰演周剑雄，该剧于2011年12月24日在上海电视台新闻综合频道黄金档播出。
2011年，3月在山东潍坊，与童瑶、姜超共同拍摄《年画》饰演杨德龙。6月在四川省泸州市，与苏岩、卢星宇出演战争情感剧《川西剿匪记》饰演周致斌。8月在山西太原，与李沁、李金哲主演抗日战争剧《晋阳秋》饰演郭松。10月与范伟主演近代革命剧《上阵父子兵》饰乔群。
2012年5月，在北京参与拍摄家庭剧《家事也是事》，饰演马文杰，该剧于2013年1月18日在北京电视台影视频道首播。再次与曹曦文合作主演情感伦理剧《野鸭子2》。
2013年8月，在山东济南拍摄抗战剧《一个和八个》饰演王金，合作演员有李易祥、陈美行。12月23日领衔主演的“民族文化”抗战电视剧《大掌门》播出。
2014年，出演谍战剧《孤战》，在剧中客串党卫。
2015年1月，领衔主演革命传奇剧《我和妈妈走长征》。5月24日出演的电视剧《致命行动》在北京影视频道播出；7月参演电视剧《二毛驴从军记》，饰演马大虎一角；12月主演电视剧《红色护卫》。
2016年，参演三十集电视连续剧《绝命后卫师》。10月12日，与联合杨若兮主演闫宇彤执导的红色年代传奇剧《星火燎原之云雾街》，在剧中饰演茶世家的二少爷卢人杰。
2017年5月，张桐做客广播节目《电波光影》；5月，张桐和于明加参加《和明星去旅行》环澳第三季。
2018年凭《绝命后卫师》获得第31届中国电视剧飞天奖优秀男演员奖，成为首位获得飞天奖优秀男演员奖的80后男演员。
2019年10月16日，张桐领衔主演的影片《打过长江去》在全国上映，12月26日，与彭冠英、王乐君、潘雨辰等主演《绝境铸剑》在中央电视台综合频道首播，在剧中饰演双男主之一李化成。
2021年1月21日上午，主演剧《枫桥派出所的故事》在诸暨枫桥开机；2月1日，与于和伟、侯京健、马少骅领衔主演的重大革命历史题材史诗巨制《觉醒年代》在央视一套黄金档播出播出，在剧中饰演李大钊；4月18日，领衔主演的近代革命历史剧《绝密使命》开播，在剧中饰演大埔青溪中站站长潘雨青。
绝密使命 2021-4-18
饰演潘雨青 导演白涛 主演牟星, 寒青
觉醒年代 2021-2-1
饰演李大钊 导演张永新 主演于和伟, 马少骅, 朱刚日尧
枫桥派出所的故事2021-1-21(开机时间)
光荣与梦想2021
绝境铸剑2019-12-26
饰演李化成 导演黄文利 主演彭冠英, 王乐君, 潘雨辰
星火云雾街2018-05-02
饰演卢人杰 导演闫宇彤, 王万东 主演杨若兮, 王劲松, 杨猛
绝命后卫师2016-10-17
饰演陈树湘 导演董亚春 主演郭广平, 李强, 夏志远
红色护卫2016-09-30
饰演戴向韬 导演虎子 主演孙茜, 赵龙豪, 郭芮溪
孤战2016-09-13
饰演党卫国 导演陈卫国 主演苗圃, 王雅伦, 刘钇彤
我和妈妈的长征2016-04-03
饰演陈子明 导演潘越, 铭浩 主演童蕾, 李成儒, 申军谊
致命行动2015-04-04
饰演叶凌青 导演陶玲玲, 王大帅 主演崔波, 王奎荣, 王志飞
一个和八个2015-03-09
饰演王金 导演曹慧生 主演杨子姗, 李易祥, 曹克难
燃烧2015-03-08
饰演路南边 导演吴斌 主演潘泰名, 宋佳伦, 刘硕
二毛驴从军记2015
饰演马大虎 导演高升中 主演李明珠, 刘钇彤, 王雅伦
野鸭子2 2014-04-17
饰演杨顺 导演李小平 主演曹曦文, 李颖, 左翎
大掌门 2013-12-23
饰演杨德龙 导演郭林 主演童瑶, 姜超, 伊莉莎
金沙2013-11-29
饰演蜀王杜宇 导演陈晨 主演金巧巧, 宋佳, 计春华
川西剿匪记2013-09-15
饰演周致斌 导演熊郁, 白涛 主演苏岩, 卢星宇, 王大治
一代大商孟洛川2009-12-11
饰演孟洛川 导演龚艺群 主演张蓓蓓, 任希鸿, 柏寒
闯关东中篇2009-08-17
饰演宋天虎 导演侯咏, 杨磊 主演王茜华, 苗圃, 董璇
真情真义2009-08-11
饰演刘坚 导演龚艺群 主演杨渝渝, 戴春荣, 孟潞
仁者无敌2008-02-01
饰演王亚竹 导演陈健 主演李幼斌, 张光北, 于越
世纪不了情2007
饰演埃桑 导演陈健 主演郭晓冬, 刘孜, 归亚蕾
中国近卫军2006-04-12
饰演夏若女 导演张前, 陈健 主演孙淳, 盖丽丽, 王新军
密令19492005-12-11
饰演山本 导演董志强 主演刘小锋, 李光洁, 朱媛媛
亮剑2005-09-12
饰演魏和尚 导演张前, 陈健 主演李幼斌, 张光北, 张笑君
欢天喜地七仙女2005-07-20
饰演黑鹰 导演胡贝易, 江天, 陈咏歌 主演霍思燕, 郑国霖, 母丹
花开也有声2002
饰演猴子 导演顾晓阳 主演邹爽, 代乐乐, 朱琳
红船：开天辟地 2021
饰演李大钊 导演沈东 主演侯京健, 陈都灵
打过长江去2019-10-16
导演彭顺 主演于越, 杨轶, 淳于珊珊
皇家刺青2009-09-30
饰演鲁二 导演冯超, 王劲松, 于永刚 主演黄小蕾, 王劲松, 花儿乐队
妈妈的手套2009-07-24
饰演何非 导演王硕 主演张少华, 于月仙
悬天涯事件真相2006-09-28
饰演于世民 导演张冀平 主演张峰博, 赵乐, 周子楠
无极2005-12-15
饰演红兵 导演陈凯歌 主演张东健, 真田广之, 张柏芝
播出时间 节目名称 简介
2018-05-25 《中国故事大会2》
张桐讲述自闭症患者“入世”
2017-07-00 《和明星去旅行》环澳系列第三季
张桐、于明加“寻找野人”房车自驾探秘自然之旅
2009年11月7日，出席首届瓷娃娃全国病人大会，并与孩子们合唱主题曲。
2011年5月29日，应邀参加“地球之声-爱及生灵”公益晚会，现场担当起慈善拍卖师，筹集善款。
2013年6月21日，在北京参加励志爱心活动“中国有梦青春无悔”。2016年，通过网络直播参加“爱心一碗饭”公益活动，为了给贫困山区儿童送去营养健康午餐。
2011年6月底，被授予“中华慈善总会朝聚慈善光明基金”形象大使的称号。
2012年8月4日，参加“爱在凤城·圆梦大学”大型公益活动，并授予“彩虹桥爱心大使”称号。
2015年，成为“儿童天使基金”形象大使。
影视奖项
▪ 2011-04 2010星锐最佳男演员奖 （获奖）
▪ 2011 南方盛典最佳男主角 红槐花 （提名）
▪ 2009-08-25 最具潜力男演员奖 （获奖）
中国电视剧飞天奖
▪ 2018 第31届中国电视剧飞天奖优秀男演员奖 绝命后卫师 （获奖）
影视类
▪ 2020-9 中国电视好演员 （提名）
张桐阳光帅气，声音好听。（新浪娱乐评）
张桐是典型的80后，性格大方活泼，也有稳重成熟，属于魅力型男人。从龙套演员到参演重头戏，《亮剑》里耿直、憨厚、铮铮铁骨、勇冠三军的魏和尚对张桐来说是一个重要机会。（天津网、腾讯娱乐评）
张桐从最初的龙套演员到现在担当主角，张桐的演员之路并无任何捷径可寻，每一步都是稳扎稳打。战争剧《亮剑》中耿直莽撞的“魏和尚”、革命剧《绝命后卫师》中儒雅风趣的“陈树湘”、都市情感剧《野鸭子》中善良真诚的“杨顺”，演绎过不少经典角色，细腻精湛、张弛有度的表演。（腾讯娱乐评）
