一九三七年抗日战争全面爆发后，胡宗温积极投身救亡文艺工作，在武昌加入了抗敌演剧三队，并随队伍辗转于太行山区与吕梁山区，长期坚持开展抗日宣传演出活动。至一九四五年在北平期间，她陆续在舞台上演出了多个重要角色，包括《丽人行》中的李新群、《孔雀胆》中的阿盖公主、《大雷雨》中的卡彭诺娃、《北京人》中的袁圆以及《夜店》中的赛观音等，展现出广泛的戏剧塑造能力。中华人民共和国成立后，她成为北京人民艺术剧院的专职演员，在此期间又成功塑造了一系列舞台与银幕形象，例如在《雷雨》（电影）中饰演四凤、在《带枪的人》中扮演卡佳、在《悭吝人》中演绎玛丽亚娜、在《女店员》中出演齐凌云、在《智取威虎山》中诠释白茹等。尤其值得提及的是，一九五〇年她在电影《刘胡兰》中担纲主演，生动塑造了英雄刘胡兰的形象。一九七六年之后，胡宗温继续活跃于舞台，在《丹心谱》中饰演吴愫心、在《茶馆》中扮演康顺子；一九八〇年她随《茶馆》剧组远赴德意志联邦共和国、法国及瑞士进行巡回演出，其后于一九八三年赴日本演出，一九八六年又前往香港地区以及加拿大、新加坡等地演出，为中外戏剧交流作出了积极贡献。胡宗温的表演风格以自然含蓄、富有内在激情而著称，她善于深入挖掘并细腻刻画人物的内心世界，其台词表达与语言造型亦富有鲜明的音乐韵律感。在她所塑造的众多角色中，《雷雨》里的四凤、《茶馆》中的康顺子以及《丹心谱》里的吴愫心，尤为观众所熟知和喜爱，这些角色塑造深刻、形象鲜明，成为其艺术生涯中令人印象深刻且广受赞誉的成功创造。胡宗温曾连续担任北京市第五、六届政协常务委员，积极参与社会与文艺界事务。二〇〇七年，值中国话剧诞生一百周年之际，胡宗温与全国其他二十九位杰出话剧艺术家一同，被人事部与文化部联合授予“国家有突出贡献话剧艺术家”这一崇高荣誉称号。至二〇一二年，九十岁高龄的胡宗温仍关注艺术事业，参与了《人民的艺术》的录制工作。
2015年4月13日19时41分因急性心肌梗死在京逝世。
胡宗温的外形或许并非传统意义上的美丽，但她在表演艺术上的成就却更为耀眼。她的戏路十分宽广，能够驾驭多种不同类型的角色，并且凭借扎实深厚的演技功底，尤其擅长深入挖掘并细腻呈现人物的内心世界。她的台词功底尤为出众，语言造型抑扬顿挫，富有强烈的音乐感和韵律美。在她众多的舞台形象中，于《雷雨》里塑造的四凤、《丹心谱》里诠释的吴愫心、以及《茶馆》中演绎的康顺子，都给广大观众留下了极为深刻的印象。特别是在《茶馆》最后一幕中，康顺子与王掌柜告别的那场戏，胡宗温对台词节奏的精准把握，以及表演中那份含蓄而深沉的情感分寸，都处理得极其到位，场面生动，感人至深。总体而言，胡宗温的表演风格自然流畅，同时又充满了内在的激情与张力。她不仅善于运用丰富的形体动作来勾勒人物特征，更能持续深入地刻画角色复杂微妙的心理活动，其语言所蕴含的音乐感，始终是她艺术表现中一个鲜明而动人的标志。