1982年，憑藉電視劇處女作《赤橙黃綠青藍紫》中劉思佳一角，獲得首屆中國電視金鷹獎最佳男主角獎。此後，被冠以“冷麵小生”之美譽。

1986年，在電影《神鞭》中飾演混混兒玻璃花，劇中陳寶國通過玩扇子和鼻煙壺、挖耳朵等細部動作豐富人物形象，為玻璃花的瞎眼和跛腳找出生活依據。

1989年，在電影《商界》中飾演知識分子經理廖祖泉，他將片中人物在夾縫裡競爭求生存以及知識分子當經理的種種心態和弊端展示在熒幕上，反映了南方變革中特定人物的特殊文化心態。

1990年，在電影《老店》中扮演全聚德掌柜楊明全，他將這位經歷種種磨難的封建商人形象生動細膩地刻畫出來，憑藉該片獲得第3屆中國電影表演藝術學會金鳳凰獎表演學會獎，第11屆中國電影金雞獎最佳男主角獎提名。

1999年，主演電視劇《罪證》，以及電視劇《紅岩》，飾演反派角色徐鵬飛。 

2000年，參演郭寶昌執導的電視劇《大宅門》，劇中陳寶國飾演個性張揚，具有反叛精神的白景琦。獲得2001年度中央電視台黃金時間觀眾最喜愛的優秀電視劇演員獎，並且《大宅門》在央視一套全國首播後，以17.74點的收視率奪得2001年央視年度收視冠軍。2002年，主演電視劇《公安局長》，憑藉該劇獲得第21屆中國電視金鷹獎最佳男演員獎。

2004年，參演由胡玫執導的歷史劇《漢武大帝》，該劇圍繞漢武帝劉徹的一生，展現了劉徹的雄才大略，作為《漢武大帝》的主演，陳寶國演繹了一個性格複雜的漢武帝。

2007年，獲得第5屆“全國德藝雙馨電視藝術工作者”稱號，第11屆中國電影表演藝術學會金鳳凰獎表演學會獎。同年，參演由張黎執導的歷史劇《大明王朝1566》，飾演“另類”嘉靖帝，獲得第24屆中國電視金鷹獎最佳男演員獎提名。

2009年，獲得第27屆中國電視劇飛天獎傑出貢獻藝術家。

2010年，根據中國著名作家老舍先生的名著改編而成的電視劇《茶館》，由何群執導，劇中陳寶國突破以往塑造的帝王將相形象，飾演小人物王利發。

2011年，由金牌編劇高滿堂創作，孔笙執導的工人史詩大戲《鋼鐵年代》，在劇中則成功地塑造了一個正義耿直的鋼鐵工人形象尚鐵龍，與馮遠征出演的知識分子型的工人形成強烈反差。同年，憑藉《茶館》和《鋼鐵年代》獲得第28屆中國電視劇飛天獎優秀男演員獎。  

2012年，再度參演“英雄無敵”系列電視劇之《正者無敵》，不同於陳寶國以往慣有的冷麵、正氣的角色，在《正者無敵》中，飾演大智若愚、命運多舛的川軍統帥馮天魁，該劇成為四大衛視年度收視冠軍。憑藉該劇獲得第19屆上海國際電視節白玉蘭獎最佳男演員獎提名，中央電視台2012中國電視劇明星盛典最佳男演員獎。

2013年，在電視劇《大宅門1912》中再度飾演白景琦一角，獲得第13屆華鼎獎最佳男主角獎和全國觀眾最喜愛的影視明星獎。同年出演由孔笙、李雪執導的電視劇《北平無戰事》，飾演擅於玩弄權術，城府極深的反派角色徐鐵英。再度獲得“全國德藝雙馨電視藝術工作者”稱號。

2014年2月，參演由高滿堂編劇、張新建執導的長達半個多世紀的農民史詩大劇《老農民》在山東省章丘市朱家峪開機，劇中陳寶國飾演性格風趣狡黠一根筋的牛大膽，在60年中歷經中國農村的歷史變革。
2015年，主演電視劇《信者無敵》。