2015年，范桢凭借在全球城市小姐选美大赛中荣获全球赛季军的优异成绩，正式踏入演艺圈。此后，她的演艺事业稳步发展，又成功摘得第44届洲际小姐中国区冠军的桂冠。2019年，由范桢与杜淳、许龄月等演员共同出演的冒险题材剧集《无主之城》于爱奇艺视频平台上线播出，她在剧中生动塑造了善解人意、懂得包容与关心他人的角色小鱼。2020年，范桢参演的悬疑剧《侦探语录》在爱奇艺视频播出，她与高至霆、张鑫等演员合作，在剧中诠释了为爱倾尽所有、最终却迷失自我的女性形象柳雀南；同年，她还与王安宇、向涵之联袂主演了校园青春剧《百岁之好，一言为定》，该剧在腾讯视频播出，范桢在剧中成功扮演了性格豪爽、重情重义且洒脱大方的富家女孩楚秋妍。2021年，范桢与彭小苒、金瀚合作主演的古装剧《君九龄》登陆优酷视频，她在剧中饰演了温柔体贴、知书达理的方家二小姐方玉绣，这一大家闺秀的形象给观众留下了深刻印象。 进入2022年，范桢的演艺活动更为活跃。她与许凯、吴谨言合作出演的古装剧《尚食》在芒果TV播出；随后，由她与迪丽热巴、任嘉伦共同主演，改编自小说《驭鲛记》的玄幻剧《与君初相识》及其续篇《恰似故人归》先后在优酷视频上线，范桢在剧中塑造了武功高强、气质凌厉冷漠的谷中第一强将雪三月；同年，她还与曾舜晞、杨超越合作主演了武侠剧《说英雄谁是英雄》，该剧于腾讯视频播出，她在剧中饰演了内心充满仇恨、最终获得心灵救赎的角色雷媚。同年11月2日，她参演的都市职场浪漫爱情网剧《你是我的美味》在爱奇艺平台实现全网独家播出。 2023年10月23日，范桢与何润东、何泓姗共同主演的古装爱情剧《岁岁青莲》正式播出，她在剧中饰演了因出身低微而长期心怀嫉妒、性格复杂的李浅陌一角。2024年，范桢领衔主演了民国背景的剧集《恰如初见时》，在剧中饰演苏念卿；3月6日，由她领衔主演的古装轻喜剧《长相勿》播出，她在剧中担纲女一号，饰演李梦觉；3月29日，她出演的关注女性成长的都市剧《今天的她们》播出；4月18日，她参演的电视剧《火柴小姐和美味先生》也与观众见面。同年9月10日，范桢主演的民俗悬疑题材微短剧《大炎诡闻录》正式上线。 2025年3月13日，范桢与张云龙、蔡文静合作出演的聚焦火灾调查的职业涉案剧《燃罪》播出，她在剧中饰演陈雪。同年12月24日，她出演的由路锦程、宋明玉执导的爱情民国虐恋剧《护花》也如期与观众见面，进一步展现了她在不同类型剧集中的多样表现力。
二零一五年十一月十一日，范桢与周艳泓、宋佳、颜丹晨一同出席了由中国人生科学学会、家庭期刊集团、中华粉红丝带事业发展中心及广东省幸福家庭促进会联合举办的粉红丝带关爱女性乳腺健康公益活动。在活动现场，范桢积极发声，诚挚呼吁社会各界加强对女性健康问题的关注与重视。二零二一年六月二十九日，范桢参与了由锐pioneer与中国少年儿童文化艺术节基金会传承专项基金共同发起的“守护笑脸”公益项目，亲自前往打工子弟学校同心社区小学开展爱心活动，为孩子们带去温暖与关怀。二零二二年八月十八日，范桢获邀出席北京国际电影节，在红毯及相关活动中优雅亮相。二零二三年十月二十一日，范桢再度受邀参加成都国际时尚周暨瑞丽年度美力大赏，并在活动中凭借其出色的表现荣获“年度新锐女演员”奖项，受到业界与观众的广泛认可。
在一次备受瞩目的演艺活动中，范桢以一袭纯白连衣长裙亮相，裙摆轻盈垂落，与她蓬松而微卷的长发相映成趣，整体造型散发出清新灵动的独特气质，令她在众多嘉宾中自然而然地成为焦点。她漫步于流光溢彩的珠宝展示空间之中，周身仿佛萦绕着柔和的光晕，与那些高贵典雅的艺术珍品彼此衬托，营造出一种和谐而相得益彰的视觉氛围。此前，在玄幻剧《与君初相识》的先导片中，范桢无论是从极具特色的人物造型设计，还是从细腻入微的表演状态来看，都带给观众耳目一新的惊喜感受；而在冒险题材剧集《无主之城》中，她所饰演的小鱼一角具有复杂的精神分裂特质，范桢将角色内心世界的矛盾与挣扎把握得十分精准到位，即便与杜淳、刘奕君等经验丰富的资深演员同场对戏，她的表演依然从容不迫，展现出可圈可点的扎实功力。通过这些作品，观众得以清晰地看到一位表演充满灵气且专业素养过硬的年轻女演员正稳步成长。