2004年，王莎莎主演抗战题材电视剧《小兵张嘎》，饰演女一号一个善良勇敢、水性非常好的小姑娘英子，王莎莎因为出色的演技而为观众所熟知。同年11月参演古装情景喜剧《武林外传》，因莫小贝这个幽默搞怪的角色而广受关注。

2006年，主演儿童电影《十三岁女孩》中的女主角宝宝，时年十三岁的王莎莎出演十三岁的女主角，在影片中有许多真实的自我表现。该片作为第十四届大学生电影节的入围影片。

2007年，出演武侠电视剧《射雕英雄传》，饰演憨气十足的“傻姑”。2008年参演由凃家宽执导的都市题材电影《特殊协议》。

2009年2月参演战争题材电影《沂蒙六姐妹》，她在电影中扮演六姐妹之一的小鹤。7月加盟情景喜剧《乐活家庭》。10月，参演古装电视剧《包青天之七侠五义》，饰演女扮男装的小侠艾虎。

2011年1月，出演古装电视剧《包青天之碧血丹心》、《包青天之开封奇案》，继续饰演小侠艾虎。同年8月考入上海戏剧学院表演系。

2012年参演剧情电影《暴走吧，女人》，王莎莎扮演一名面临升学压力的高中生。2013年，在话剧《国家的孩子》中扮演主角温都苏，王莎莎凭借这个角色获得了第24届上海白玉兰戏剧表演艺术新人主角提名奖。

2014年，王莎莎主演由黄克敏执导的军旅题材电视剧《大熔炉》，在剧中，王莎莎塑造的角色虽然有一点小慵懒，但同样是遇事沉着冷静，满肚子鬼点子。

2017年9月9日，其领街主演青春励志影片《旋风女队》上映。同年，王莎莎还参加了浙江卫视大型演技PK合作节目《演员的诞生》，再现了经典情景喜剧《武林外传》。2018年8月15日，参加由凤凰网与深圳卫视联合出品的真人秀《火力无限》在海南三亚开机。

2020年1月4日，王莎莎加盟由湖南卫视倾力打造的原创声音魅力竞演秀《声临其境第三季》播出；2月25日，与张耀共同主演的爱情轻喜剧《爱上邻家主厨》上线爱奇艺平台独播剧场，她在剧中饰演活泼可爱的女一号许开开。