2006年，出演个人首部剧情电影《两个裹红头巾的女人》进入娱乐圈，扮演乡村女孩双鱼。同年，客串剧情电影《小巷总理》中的宋小妹。

2007年，主演抗战电视剧《地雷战传奇》，扮演八路军战士隋海琼。

2008年，参演历史剧《走西口》，扮演童养媳田丹丹。

2010年，客串公安题材电视剧《总有晴空》，扮演李海军的妻子安惠。同年，出演剧情片《兵团往事》，扮演可爱小村妞秋菊。

2013年，主演海顿执导的谍战剧《奸细》，扮演罗天刚妻子林薇。同年，在《刑警博客》中扮演天恒集团人事负责人张雅萍。

2010年4月27日，赵小熠参与由中央电视台音乐频道和中国音乐报等共同组织的为玉树赈灾公益歌曲《让爱把世界照亮》的录制活动。

赵小熠主演的电视剧《走西口》中多愁善感，为爱牺牲，敢爱敢恨，温顺多情的“苦情女”“田丹丹”，感动了许多观众，曾被影评人评为中国荧屏十大“苦情女”之一，被《中国文艺家》杂志评为该剧最打动人心的女配角之一。

在拍电视剧《兵团往事》时，赵小熠对工作精益求精，不惜自毁形象的态度赢得了导演杨义巢的的赞赏。