アイドル活動にとどまらず、女優としての実績も着実に積み上げてきました。百田夏菜子の演技力がお茶の間に広く認知されたのは、2016年度後期のNHK連続テレビ小説『べっぴんさん』へのメインキャスト出演でした。主人公の親友・多田良子役を好演し、確かな演技力を見せつけました。
その後も、連続ドラマ『僕の大好きな妻!』（東海テレビ・フジテレビ系）では発達障害を抱える主人公という難役に挑戦。繊細かつ温かみのある演技が批評家からも絶賛されました。さらに、マーベル映画『ブラックパンサー』シリーズでは天才科学者シュリ役の日本語吹き替えを担当するなど、声優分野でも存在感を発揮しています。単なる「アイドルの客演」を超えた実力派女優としてのポジションを確立しています。
