二零零六年，刘涤非参演了由王文杰执导的历史题材电视剧《开创盛世》，该剧汇集了沈晓海、鲍国安、姚笛、刘文治等众多演员，他在其中成功塑造了李靖这一角色。三年后，他担纲主演了谢铜执导的农村情感电影《热闹村的故事》，在片中生动演绎了腾城石这一人物。二零一零年，他出演了曹东执导的军事战争剧《雾都猎狐》，与吴樾、李光复、姜鸿波等合作，饰演了朱勇一角。次年，他参与了鞠觉亮与国建勇联合执导的新版古装历史剧《水浒传》，该剧由张涵予、李宗翰、安以轩领衔主演，刘涤非在剧中诠释了“短命二郎”阮小五这一经典形象。 二零一二年三月，他加盟了曲丽君执导的农村家庭剧《大地情深》，该剧由宋春丽、陈瑾领衔主演，冯宪珍、奚美娟、张小磊等共同出演，刘涤非在剧中饰演了林副官。二零一三年，他出演了张立东执导、王伟光与吴孟达主演的抗战剧《冲天炮》，并在其中挑战了反一号藤田的角色；同年十二月，他又在唐敬睿执导的公安题材电视剧《穿警服的那些女孩儿》中出演了武永双。二零一四年，他参演了刘新与王义明联合执导的战争爱情剧《怒放》，与林永健、李曼等合作，饰演了凌汉民。 二零一六年，他出现在黄祖权执导的古装武侠剧《新边城浪子》中，该剧由朱一龙、张馨予、于青斌、柴碧云领衔主演，刘涤非饰演了矢志光复魔教的风满天。二零一八年，他参演了陈立军执导的近代革命剧《烽火太行》；同年，他还出演了张泰铭执导的国内首部滑雪题材都市浪漫励志剧集《我的单板女孩》，与李川、康宁、博尔吉特、刘婧等合作，在剧中扮演孙远博，该剧于二零一九年七月三十一日在爱奇艺平台播出。 二零二零年十二月二十七日，抗美援朝战争剧《跨过鸭绿江》在中央电视台综合频道播出，该剧由董亚春执导，唐国强、丁勇岱领衔主演，孙维民、王志飞、刘之冰、姚刚、王挺、王同辉、刘涛等众多实力演员加盟。二零二一年五月十五日，革命历史剧《中流击水》在央视一套播出并同步于央视频上线，该剧由宋业明执导，王仁君、董勇、王志飞、马少骅领衔主演，刘涤非在剧中饰演了李汉俊一角。
刘涤非身上所散发出的独特艺术韵味，与剧集类型形成了高度契合，凡经由他诠释的角色，大多被注入了热血军魂般的凛然气势与以正义为先的崇高气质。从台前闪耀到幕后深耕的惊人转换，不仅体现了他在演艺事业上的多维探索，更深刻验证了刘涤非对艺术品质始终如一的至上追求。擅长捕捉并塑造角色细腻情感层次的刘涤非，一直以来也备受历史正剧领域的青睐，从《跨过鸭绿江》到《中流击水》，无论是华夏少年初露锋芒的意气扬发，还是革命伟人为国为民的鞠躬尽瘁，他都能精准把握人物内核，生动刻画出这些角色历经苦难洗礼后依然熠熠生辉的信仰光芒。正是通过如此深入而动人的演绎，观众得以更真切地窥见那个时代的历史痕迹，并接收到更为厚重、值得反复品读的情感回馈与精神共鸣。