获奖记录
　　上海国际电影节
　　2011 第14届 上海国际电影节之第8届电影频道传媒大奖最佳男主角奖 钢的琴 （获奖）
　　东京国际电影节
　　2010 第23届 东京国际电影节最佳男主角奖 钢的琴 （获奖）
　　中国电影金鸡奖
　　2017 第31届 中国电影金鸡奖最佳男配角奖 解救吾先生 （获奖）
　　2015 第30届 中国电影金鸡奖最佳男配角奖 绣春刀 （提名）
　　2011 第28届 中国电影金鸡奖最佳男主角奖 钢的琴 （提名）
　　台湾电影金马奖
　　2015 第52届 台湾电影金马奖最佳男配角奖 解救吾先生 （提名）
　　2011 第48届 台湾电影金马奖最佳男主角奖 钢的琴 （提名）
　　中国电影导演协会
　　2016 第7届 中国电影导演协会年度男演员奖 解救吾先生 （提名）
　　华语电影传媒大奖
　　2016 第16届 华语电影传媒大奖最佳男配角奖 解救吾先生 （获奖）
　　2012 第12届 华语电影传媒大奖最佳男演员奖 钢的琴 （提名）
　　北京大学生电影节
　　2016 第23届 北京大学生电影节最佳男演员奖 解救吾先生 （提名）
　　2011 第18届 北京大学生电影节最佳男主角奖 钢的琴 （提名）
　　其他影视奖项
　　2016-03 《青年电影手册》 2015年度男配角奖 解救吾先生 （获奖）
　　2011-10 第7届 中美电影节最佳男演员奖 钢的琴 （获奖）
　　综合奖项
　　2017 第14届 MAHB年度先生盛典年度电影男演员 （获奖）
　　2013 MSN时尚影响力大典最受欢迎男演员奖 （获奖）

演艺经历
1994年，与宁静、邵兵合作主演霍建起独立执导的电影处女作《赢家》，在片中扮演失去胳膊却又自强不息的青年。该片获1996年第6届上海影评人奖十佳影片和第2届中国电影华表奖优秀故事片奖、1997年第5届五个一工程奖优秀故事片奖。
1995年，参演吴若甫、王强主演的军旅题材电影《征服死亡地带》。
1997年，出演陈凯歌执导的历史剧情电影《荆轲刺秦》。同年参演孙周执导的亲情电影《漂亮妈妈》，和巩俐合作。之后参演了滕文骥执导的悬疑探案剧《危情时刻》。同年与王强共同主演张汉杰执导的温情年代剧《老三届》。
1998年，出演丁黑执导的现代都市剧《致命邂逅》。同年与舒淇、吴辰君共同主演叶鸿伟执导的抗战电影《山顶上的钟声》。之后与张延联袂主演杨亚洲执导的电视电影《婚前别恋》。
1999年，再次与杨亚洲导演合作，出演其执导的电视电影《大戏小戏》。同年与莫文蔚、姜武主演公路电影《走到底》。同年与卢芳主演儿童题材电影《欢乐公主》。
1999年，参演陈建斌、丁嘉丽主演的情感剧《有爱的日子》。
2000年，出演颢然执导的电视剧《最爱》。同年出演高群书执导的电视剧《命案十三宗》续集《真相》。
2001年，参演邵方、叶青醇共同执导的都市生活剧《中关村风云》。同年在陶红、姜武主演的家庭情感剧《空镜子》中饰演张波的同班同学陈果仁，是一个女性化的男人。
2002年，在改编自张爱玲同名小说的古装家族剧《金锁记》中饰男主角姜季泽的朋友陆荐云。
2003年，在朱媛媛、倪萍主演的情感伦理剧《浪漫的事》中饰演有点极端的环保主义者陈昊。同年在马戎导演的都市情景喜剧《老威的X计划》中饰演老威的朋友史洪涛。
2004年，与辛柏青、柳云龙联合主演悬疑警匪剧《零距离》，在剧中饰演王建东。同年与林依轮、海青共同主演爱情轻喜剧《男人女人向前走》。之后在中国式婚姻爱情悲喜剧《追赶我可能丢了的爱情》饰演医生魏劲戈。
2005年，与高明、史兰芽主演电视剧《中国脊梁》。同年与海青、赵毅主演家庭情感剧《不能失去你》。客串出演家庭伦理剧《中国式结婚》。之后在李骏执导的谍战情感剧《红色追击令》中饰演军管会社会部主任罗江。
2006年，在于震、淳于珊珊主演的谍战题材剧《五号特工组》中饰演汪伪特务机构“76号”头目齐冠雄。同年在戚健执导的青春偶像剧《开盘》中饰演商界精英。
2007年，主演编剧庞一川关中系列剧封笔之作《关中男人》，在剧中饰演极具传奇色彩的关中男人王长安。
2008年，与范伟、居文沛主演当代都市喜剧电影《即日启程》。之后与郭晓冬、潘雨辰主演都市情感剧《亲爱的敌人》。同年与闫妮、张译主演家庭伦理剧《三七撞上二十一》。之后领衔主演盗墓悬疑剧《国家宝藏之觐天宝匣》，在剧中扮演足智多谋大侦探萧剑南。
2009年，与吴越、常玉红主演文艺电影《老丁的春天》。同年客串出演反映刑释人员回归社会的现实题材剧《永不回头》。在家庭伦理剧《复婚》中饰演兢兢业业的医生薛四平。同年领衔主演抗日战争剧《地道战》，在剧中饰演高家庄民兵队长高传宝。
2010年，凭借领衔主演的喜剧电影《钢的琴》获得第23届东京国际电影节最佳男主角奖，是近10年唯一华语影帝。并凭此片提名第48届台湾电影金马奖最佳男演员和第28届金鸡奖最佳男演员，并获得第七届中美电影节“金天使”最佳男演员奖，以及第14届上海国际电影节之第08届电影频道传媒大奖最佳男主角。同年在赵晨阳自编自导的家庭生活剧《说谎的爱人》中饰演牙科医生宋彤。
2011年，与郭晓冬、郭晓峰主演悬疑谍战剧《我是真的》，在剧中饰演冒充地下党员桑义州的特务何雄。同年与陶虹联合主演都市情感剧《买房夫妻》，在剧中饰演热爱事业的知识分子兰贵成。
2012年，与连奕名、刘琳共同主演年代军旅剧《五湖四海》，在剧中饰演中国人民解放军一连卫生员魏景林，解放南京后任卫生部医政科科长。同年在解放西藏60周年特制献礼剧《英雄先遣连》中饰演人民英雄李狄三。
2013年，在郑晓龙执导的都市轻喜剧《新编辑部故事》中饰演生活财经版编辑刘向前。同年领衔主演龚朝晖执导的战争传奇剧《异镇》，在剧中饰演霸下镇镇长李从文。同年获得MSN时尚影响力大典最受欢迎男演员奖。
2014年，出演吴宇森导演的战争灾难电影《太平轮》。之后参演许鞍华执导的爱情传记《黄金时代》。同年与张一山、刘涛主演都市备孕轻喜剧《食来孕转》，在剧中饰演“夹板气男”沈立东。同年在刑侦悬疑剧《湄公河大案》中饰演云南省西双版纳州公安局禁毒支队支队长高野。
2015年，领衔主演刘江导演的谍战剧《黎明决战》，在剧中饰演充满正义之气的人民公安警察程樯；8月，主演夏钢执导的悬疑爱情电影《月色撩人》；9月，加盟东方魔幻史诗《海上牧云记》；12月，主演的生活情感剧《猴票》杀青。
2016年，主演古装奇幻武侠喜剧《健忘村》；同年，参演年代剧《英雄烈》。
2017年2月，王千源登上央视综艺栏目《朗读者》朗诵了海明威的名作《老人与海》，展示了深厚台词功底；3月，加盟张艺谋执导的三国题材电影《影》；4月，主演李昕芸执导的麻辣喜剧动作电影《龙虾刑警》，在片中饰演唠贱萌的刑警杜宇飞；7月，特别出演的现代空战电影《空天猎》杀青；8月18日，与郭富城、刘涛主演的犯罪题材电影《破·局》公映。
主要作品
参演电视剧
英雄烈 2018
滨城硝烟 2017-11-2359
九州·海上牧云记 2017-11-2160
黎明决战 2017-03-0362
决胜 2016-03-0863
我爱男保姆 2015-11-0465
家族荣誉 2015-01-0167
湄公河大案 2014-07-1568
食来孕转 2014-03-23
异镇 2013-06-11
新编辑部故事 2013-04-22
说谎的爱人 2012-11-27
买房夫妻 2012-08-30
英雄先遣连 2012-07-14
五湖四海 2012-03-12
我是真的 2010-11-18
地道战 2010-09-03
复婚 2010-08-03
永不回头 2010-06-14
三七撞上二十一 2009-04-27
亲爱的敌人 2008-12-26
国家宝藏之觐天宝匣 2008-10-19
关中男人 2007-08-22
五号特工组 2007-03-24
红色追击令 2006-09-20
开盘 2006-00-00
中国式结婚 2005-08-19
追赶我可能丢了的爱情 2005-06-01
不能失去你 2005-00-00
中国脊梁 2005-00-00
零距离 2005-00-00
浪漫的事 2004-01-27
男人女人向前走 2004-00-00
老威的X计划 2003-06-24
金锁记 2002-00-00
爱情滋味 2001-00-00
空镜子 2001-00-00
中关村风云 2001-00-00
最爱 2000-00-00
真相 2000-00-00
有爱的日子 1999-00-00
致命邂逅 1998-00-00
危情时刻 1997-00-00
老三届 1997-00-00
参演电影
龙虾刑警 2018
影 2018
你是凶手 2018
枪炮腰花 2018
陈意涵那些女人 2018
空天猎 2017-09-30
破·局 2017-08-18
月色撩人 2017-03-10
健忘村 2017-01-28
奔爱 2016-02-14
解救吾先生 2015-09-30
太平轮 2014-12-02
黄金时代 2014-10-01
绣春刀 2014-08-07
钢的琴 2011-07-15
北川重生 2011-06-10
云下的日子 2011-03-08
长别离 2011
怪兽通缉令 2011
老丁的春天 2009-09-12
即日启程 2008-09-30
阿司匹林 2006-02-08
漂亮妈妈 2000-02-13
法官老张轶事 2000
大戏小戏 1999
欢乐公主 1999
山顶上的钟声 1998
婚前别恋 1998
荆轲刺秦 1997
征服死亡地带 1995
赢家 1994
综艺节目
2017-03-04 《朗读者》第3期
2011-10-30 《超级访问》
2011-09-18 《超级访问》
2011-07-20 《我爱每一天》
社会活动
2011年5月30日，担纲俄罗斯电影展的推广大使。
2015年12月23日，作为嘉宾出席了第30届中国电视剧飞天奖典礼。