2015年5月，宋妍霏出演了她的首部影视作品《锦衣夜行》，在剧中饰演女二号徐茗儿，正式出道进入影视圈 。同年9月，参与录制由湖南卫视联手上海戏剧学院推出的原创校园纪实节目《一年级大学季》而被观众熟知，并与佟大为、黄志忠、袁姗姗等合唱主题曲《新生》 ；之后，她又与佟大为、葛洧吟、余笛合唱了《一年级·大学季》的插曲《甜酸各半》；11月27日，由其参与录制的《天天向上》播出，宋妍霏在节目里表现了自己的舞蹈功底，并且模仿了《伪装者》的片段 。2016年2月1日，与赵本山、闫妮合作主演喜剧电影《过年好》，宋妍霏在片中一改往常形象，饰演一名古道热肠的白富美 ；随后，与郑爽、李钟硕合作主演奇幻浪漫年代剧《翡翠恋人》，在剧中饰演秀美俏丽温柔可人的玉器店老板娘初雪 ；7月15日，参与录制的《大牌对王牌》播出 ；8月16日，参与录制的《星厨驾到》在江苏卫视播出，宋妍霏在节目中首秀厨艺 ；8月，在都市偶像剧《整垮前女友》中首次挑大梁担任女主角，饰演双Q极高的心理学专家苏达美 。该剧于10月24日在乐视首播。