2002年出演电视剧处女作《众里寻她千百度》，在剧中饰演宣传队舞蹈队员滕小宁。2003年再次与导演陈燕民合作，出演其执导的电视剧《人生几度秋凉》，在剧中饰演既貌美又年轻的牡丹班当家花旦含玉。2004年担任陈建斌、高明、苏可主演的医疗题材剧《最后诊断》的现场制片。2005年与斯琴高娃、温峥嵘主演古装历史剧《无字碑歌》饰武则天政敌宰相上官仪的孙女上官婉儿。完成《无字碑歌》的拍摄后，廖晓琴辞掉了在影视公司做制片的工作，开始参加了一些剧组的面试 。2006年参与韩雪、何冰主演的历史感情剧《北平往事》饰演林凤仙 。2007年出演董洁、李宗翰主演的苦情剧《还君明珠》中饰演烟花女子杨虹 。 2008年出演根据1989年杨佩佩执导台湾同名电视剧翻拍的《春去春又回》，在剧中饰演富家丫环刘青青 。2009年在年代情感剧《侬本多情》中饰演一位身陷风月场的过气电影明星白萍 。2012年出演的历史题材剧《红军东征》在央视一套晚间档播出，廖晓琴在剧中饰演活泼热情的红军战士尹洁 。2013年参演贾一平自导自演，刻画市井众人喜感的大众喜剧《杠上开花》饰演“爱卖弄风情”的市井女人汉梅 。9月13日出演的犯罪亲情片《全民目击》上映 。2014年在陈建斌力荐下，出演民国史诗电视剧《兄弟兄弟》中文一佳一角 。