1998年，在春晚搭档范明、赵亮、林永健演绎小品《东西南北兵》；同年，在总政双拥晚会上参演小品《三峡情》。1999年，与孙涛、林永健在春晚上合演小品《真情三十秒》。2001年，与吴军共同主演自己首部电视剧《好兵炮娃》，饰张荣。2002年，出演首部军旅电影《枪手》，饰三班长 。 2004年11月13日，参与拍摄革命历史题材故事片《太行山上》，饰演队长崔二旦 。2005年，参演轻喜剧《别活得太累》，出演小林 。2006年，搭档王宝强、段奕宏、张国强主演军旅励志剧《士兵突击》，出演五班长老马 。2007年7月，参与拍摄了国内首部魔幻情景喜剧《糊涂小天使》，范雷在剧中出演小科员傅民 。2008年3月19日，拍摄了康洪雷执导的现代军旅剧《我的团长我的团》，饰演马大志 。2009年，凭春晚小品《水下除夕夜》的演出获得“我最喜爱的春晚节目”语言类一等奖 。2010年3月31日，范雷出演了惊悚悬疑电影《囧探佳人》，塑造了老中医周子儒这一角色 ；6月3日，范雷主演了汶川救灾题材的电影《日照512》，饰演农村刘正涛 ；8月18日，范雷客串了建党90周年献礼电影《建党伟业》，饰演护卫军营长 ；9月18日，搭档彭玉、李崇霄主演被称为“中国老人”的情感剧《谁来伺候妈》，范雷饰演的哥林国强 ；11月4日，出演神话题材作品《仙女湖之墨仙》，饰演刘大饼 ；同年，在范伟主演的都市喜剧片《雷哥老范》中，范雷塑造反面角色秦琼 。 2011年2月27日，在李威执导的现代家庭伦理剧《深白·再婚进行时》里，饰演关云山 ；3月15日，主演家庭情感剧《家产》，饰演霸道无理的高三国 ；11月3日，在中国兵工行业的电视剧《枪神传奇》中范雷出演了红军战士柳宝 。2012年9月，拍摄荆小尧执导的青春时尚喜剧《青春不够用》，饰演大好人牛金山 ；11月15日，客串了成龙主演的警察故事系列电影《警察故事2013 》，出演跳楼小贩。同年，与周炜、曹海涛合作的小品《一座大山三个兵》，获得“立白杯”2004北京相声小品邀请赛“小品专业组一等奖” 。2013年2月27日，范雷参与农村题材剧《油菜花香》的拍摄，饰演口吃的詹福禄 ；8月10日，范雷主演了轻喜剧电影《水煮金蟾》。2014年3月31日，搭档张一鸾，主演抗日剧《烽火英雄传》，范雷在剧中饰演了小混混游七 ；同年，范雷出演了王振宏执导的情感作品《樱桃红之袖珍妈妈》，扮演的杜兵是一个“妻管严”的小男人角色 。