1993年沈曉海出演首部電影《歲月風(fēng)云》和首部電視劇《三言二拍之孫小官得妻》正式踏足娛樂圈。
1994年沈曉海參演陳紅、呂良偉、郭晉安等主演的電視劇《原野》飾演小冬一角；1995年參演偵探劇《都市懸疑》并客串古裝歷史劇《情劍山河》。1998年出演電視劇《夏日戀語錄》；2000年沈曉海、張衛(wèi)健、李冰冰、薛佳凝等主演古裝喜劇《機(jī)靈小不懂》正式播出，沈曉海飾演反一號(hào)寧王。
2001年沈曉海、夏雨、李湘等主演的古裝劇《佛跳墻》和何美鈿、吳京、李小冉等主演的《金蠶絲雨》先后播出，沈曉海均飾演反派角色曹達(dá)和傅玉書。
2002年沈曉海、邱心志、潘儀君等主演的中國(guó)臺(tái)灣古裝情感劇《無鹽女》播出，沈曉海飾演梁秉文；2003年沈曉海聯(lián)合徐熙媛、陳曉東、宣萱、吳京等主演的根據(jù)《聊齋志異》改編的電視劇版古裝神話情感悲劇《倩女幽魂》播出，沈曉海飾演玄心正宗宗主第一大魔頭金光。
2004年沈曉海再次和邱心志合作，聯(lián)合張庭、王艷主演古裝神話劇《花姑子》，飾演男二號(hào)竹妖陶醉；2005年在古裝武俠情感劇《馬鳴風(fēng)蕭蕭》中擔(dān)任男一號(hào)寇英杰，這也是沈曉海首次擔(dān)任男一號(hào)；5月份由沈曉海、鮑國(guó)安、杜志國(guó)等演員領(lǐng)銜主演的古裝歷史劇《開創(chuàng)盛世》播出，沈曉海出演唐太宗李世民。
2008年由沈曉海、黃維德等主演的根據(jù)梁羽生先生同名著作改編《大唐游俠傳》在中央電視臺(tái)一套播出，沈曉海飾演雙男主之一的王龍客；2009年沈曉海、李幼斌、殷桃主演的戰(zhàn)爭(zhēng)愛情劇《在那遙遠(yuǎn)的地方》播出；沈曉海飾演硬漢軍人丁浩天。
2011年沈曉海主演的古裝魔幻劇《又見白娘子》和熱血戰(zhàn)爭(zhēng)劇《我的燃情歲月》先后播出，沈曉海分別飾演神話人物和尚法海和伍海明。
2013年12月沈曉海主演的諜戰(zhàn)愛情劇《鐵血尖刀》播出，沈曉海飾演；同年沈曉海首次擔(dān)任導(dǎo)演的戰(zhàn)爭(zhēng)劇《獵魔》播出。
2015年首次參加云南衛(wèi)視原創(chuàng)真人秀節(jié)目《士兵突擊之勇者奇兵》，于6月21日晚21:10播出。