1999年，郭晓婷凭借偶像剧《真情告白》而步入演艺圈。2009年，出演玄幻剧《仙剑奇侠传三》，饰演剧中的的花楹一角引发关注 ；  次年，参演女性情感励志剧《天涯织女》，在剧中饰演阿雅 。随后，凭借宫廷剧《步步惊心》获得关注 ，饰演一位美丽热情的蒙古格格 ，并凭借该剧获得观众的认可 。2015年，出演都市家庭轻喜剧《虎妈猫爸》，郭晓婷在剧中饰演赵薇女儿的班主任赵佳乐老师，与虎妈赵薇频繁过招。 。随后，郭晓婷携手韩东君、古力娜扎、郑元畅、小彩旗等联袂出演除了古装玄幻剧《仙剑云之凡》 ，她还凭借古装剧《少林问道》获得更多关注 。2017年，她出演的都市情感剧《一树桃花开》 、现代偶像剧《那片星空那片海》 相继播出；次年，主演古装穿越网剧《寻秦记》 ；10月，主演的情景喜剧《疯狂剧团》开机 。2019年，郭晓婷特别主演的电视剧《从前有座灵剑山》播出，饰演外表呆萌却身怀绝技的琉璃仙 。随后，主演的热血青春励志剧《热血同行》播出 ；10月，参加真人秀《演员请就位第二季》。2021年，主演的谍战剧《前行者》播出，郭晓婷首次挑战谍战题材，在剧中尝试全新角色，饰演充满正义和浪漫主义的有志女学生江韵清。  。2022年，主演的神话剧《与君初相识》 、《恰似故人归》相继播出 。2023年，参演电视剧《珠江人家》 。2024年，主演的电视剧《江河日上》在湖南卫视、芒果TV播出 。