2009年，谈莉娜参加“快乐女声”比赛，进入全国6强； 同年发行个人首支单曲《猫科动物》，正式在演艺圈出道 ；12月31日，参加湖南卫视”跨年演唱会“ 。
2010年与张翰、俞灏明、魏晨合作出演电视剧《一起又看流星雨》，剧中谈莉娜饰演外形甜美、善解人意的蒋媛； 同年与张翰、江铠同合作出演电视剧《一不小心爱上你》 ；4月参加湖南卫视《越淘越开心》，并演唱主题曲 。
2011年出演网络剧《夏日甜心》，饰演范妮莎一角 ；与李霄云、李光彩合作出演红色情感纪实电视剧《青春作伴》，饰演王会悟一角 ；3月出演王野的MV《想为你做的》 ；4月演唱快女加油歌《BABY SISTER》并拍摄MV ；10月客串电影《开心魔法》 。
2012年3月20日，首部担任女一号的电影《囧蛋奇兵》在全国上映 ，11月中旬担任浙江卫视《舞动好声音》常驻嘉宾，12月17日主演的电视剧《冲吧宅男》第二季在腾讯视频播出 ；12月19日担任吉隆坡”春天的旋律·2013“——中马跨国联欢文化之旅一周跨国文化之旅大使，12月31日参加湖南经视跨年演唱会。
2013年2月，主演的校园偶像剧《落跑甜心》在湖南卫视正式播出 ；3月26日发行个人单曲《原来就是你》 ；4月2日发行舞曲《不收敛》 ；6月15日出席上海国际电影节；6月22日参加中央电视台走进合川大型文艺晚会；9月27日担任快乐男声总决赛V神嘉宾；11月1日参演的电影《铁血娇娃》在全国上映 。
2014年3月14日主演的电影《非狐外传》在全国上映 ；同年拍摄恐怖电影《怨灵之路》 。参演由同名手游改编的《四大萌捕》同名剧，该同名剧由知名剧作家孔二狗监制，周韦彤、谈莉娜、李佑晨、张小格、池长庚以及中韩组合TimeZ队长孔舒航等共同出演。《四大萌捕》是网游改编剧，剧情上将不同于时下流行的影视剧形式，以古现代穿越剧情穿插其中，时刻给观众以惊喜 。
2015年1月，推出与姜潮、易易紫、于朦胧、谢彬彬、高泰宇合唱的单曲《回家过年吧》 。5月主演改编自南派三叔的战争悬疑同名小说的电视剧《怒江之战》饰演“古斯卡” 。7月谈莉娜担任湖南经视20周年演唱会嘉宾 。12月赴韩打造全新EP《冒险》首发，展现7年成长的蜕变 。
2016年3月“超级女声”广西赛区选拔开始，谈莉娜以评委身份出现在了广西赛区比赛现场 。随后，主演纪念红军长征胜利80周年央视电视剧《彝海结盟》 。2016年11月21日推出EP单曲《大麻烦》，同年12月28日推出EP《吸引》 。
2017年12月5日，由蒋家骏执导，郑恺、郭碧婷、经超、钟楚曦、吕良伟领衔主演，谈莉娜、海陆、李浩轩、张天阳、张植绿、甘露等主演的古装武侠剧《国士无双黄飞鸿》播出 。
2018年3月17日，由王琦导演，阮圣文、徐少强、谈莉娜、宗峰岩、郑茜、李宁、王刚、何傲儿等主演的电影《金鸡大劫案》上映 。
2020年，谈莉娜出演了由梁竞徽、王飞斐领衔主演，崔航、汤镇业主演的枪战动作片《夺命血珀》 。
2021年，出演了雷献禾执导，杨蓉、刘奕君领衔主演的《新时代青春之歌》 。
2022年1月，谈莉娜参加《电影人春节联欢晚会》，并在晚会上献唱 ；2月，谈莉娜参加海南卫视春晚，并演唱《偏偏喜欢你》 。
谈莉娜
2015年5月6日，与胡夏、卓君参加“爱佑中华·开启明天”全国助学活动走进广西新闻发布会，担任爱心嘉宾，帮助当地贫困儿童改善生存和学习现状 。6月担任“2015为爱Hi跑”明星公益大使，参与“为爱Hi跑”公益活动，带领千人盛夏狂欢快乐开跑，为玉林市两所贫困学校的孩子们奔跑筹集善款。2020年12月3日，第四届轻松筹公益盛典在北京盛大开幕 ，谈莉娜出席了该盛典 。
2021年，参加山东少儿频道《新声开唱》并担任导师。
谈莉娜扎实的舞蹈功底、肢体的灵活性以及舞蹈中所散发的那股狠劲，让人看到了她在武打戏上的潜力（傅华阳评） 。