2002年，魏小军参演的首部电视剧，由黄少祺和居文沛共同主演的《似是故人来》播出。2005年，参演陈抗日战争题材的电视剧《喋血1941》。2007年3月，参演古装电视剧《少年杨家将》，与胡歌、彭于晏、何润东、陈龙、袁弘林家宇、刘诗诗等共同演绎。2011年3月，与陶红、孔琳、毛晓彤、吕丽萍、毕彦君等人合作的家庭亲情剧《傻春》播出，她在剧中饰演家中的五妹妹赵素晓。2015年11月，魏小军与何冰、郝蕾、李光复、方子哥共同主演的电视剧《情满四合院》开播。2016年12月，魏小军与陈小艺、何政军等人共同主演的家庭剧《姥姥的饺子馆》开播，她在剧中饰演方亚梅。2021年1月21日，与张桐主演的《枫桥派出所的故事》在诸暨枫桥开机，由王晓明担任总导演，王晓康担任导演，雷献和担任编剧。2022年9月10日，魏小军在《2022北京广播电视台中秋晚会》中表演名篇朗读《相遇》。
