内地女演员，毕业于上海戏剧学院表演专业。目前活跃在国内话剧舞台上的重要新生代演员，并主演过多部电视连续剧。在学生时代，她已经三次作为女一号代表学校分别参加罗马尼亚、香港和美国举办的国际戏剧节。万茜曾经出演过国内国际著名戏剧导演的多部重要作品。 

2002年，万茜第一次涉足影视圈，客串张爱玲同名小说改编的电视剧《金锁记》。2004年，主演家庭伦理剧《天使的歌声》，饰演品学兼优、美丽善良的陈子微 。
2005年，在古装轻喜剧《青天衙门2》中，饰演谭小玉；同年，经编剧汪遵熹推荐，出演悬疑谍战剧《密令1949》，在剧中饰演野蛮女友杨柳。
2007年，出演田沁鑫执导年代抗战剧《生死桥》，饰演上海电影女明星段娉婷 ；同年，在抗日谍战剧《长江一号》中，饰演918师情报处处长许昳初 。
2009年8月，与吴秀波、左小青合作出演民国情感剧《上海上海》，饰演坚贞不屈的刘晓男；10月，出演毛卫宁执导的家庭伦理剧《我的孩子我的家》，剧中万茜分别饰演林雨虹、夏宜  。
2011年，在滕华涛执导的都市爱情剧《裸婚时代》中，饰演拜金女陈娇娇 ；9月，在柳云龙执导的民国传奇剧《传奇之王》中，饰演将门之女剑屏 ；同年，在家庭喜剧《我家有喜》中，饰演英姿飒爽的教官“白木喜”，并凭借该剧荣登微博名人热搜榜首。
2012年3月，主演古装爱情片《柳如是》，饰演秦淮八艳”之首柳如是，该影片入围 第3届北京国际电影节和第19届北京大学生电影节  ；4月，与郭富城、桂纶镁合作出演剧情片《圣诞玫瑰》  ；5月，出演曹盾执导的都市情感剧《小儿难养》，饰演叛逆火辣的纹身师简艾，同时演唱了插曲《新的开始》和《路》，并凭借该剧入围上海电视节白玉兰“最具人气女演员奖” ；7月，与李晟、林心如合作出演都市爱情剧《花非花雾非雾》，饰演女暴君白海华；11月，出演家庭伦理剧《婚战》，饰演孟三力的妻子海兰。
2013年，出演刘猛执导的军旅励志剧《特种兵之火凤凰》，饰演卧底侦察员安然  ；3月，主演刘家成执导的军旅戏《天生要完美》，饰演海军上尉蒋丹晨  ；5月，与毛卫宁第三次合作，出演他执导的近代革命剧《十送红军》，饰演文弱的女文艺兵戴澜 ；10月，与陈建斌、陈意涵合作出演民国军旅剧《军中乐园》，饰演军中乐园茶室侍应生妮妮，万茜凭借“妮妮”一角获得第51届台湾金马奖“最佳女配角” ；12月，主演姜凯阳执导的家庭伦理剧《孩子回国了》，饰演海归女博士张嘉超。
2014年3月，在都市轻喜剧《熟男养成记》中，饰演咖啡店老板沈语桐  ；7月，主演喜剧动作片《青田街一号》，该影片入围第17届台北电影节最佳剧情长片 ；11月，在都市情感剧《将婚姻进行到底》中，饰演聪明、尖锐、逻辑力很强的职业律师江一凡。
2015年7月，主演年代抗战剧《铁血淞沪》，饰演天资聪颖的周沪萍；9月，与胡歌、孙红雷合作出演都市商战剧《猎场》，在剧中饰演思维敏捷、成熟冷静的熊青春。
2015年12月，出演古装魔幻剧《海上牧云记》，饰演端庄华贵，不服命运的南枯月漓，这是万茜与曹盾导演的第三次合作。5月，与赵文卓、洪金宝合作出演古装动作片《荡寇风云》，饰演万户南溪王栋之女戚夫人；随后，在都市轻喜剧《你好，疯子！》中，饰演文艺女青年安希。
2016年3月，与霍建华、秦海璐合作主演悬疑惊悚片《捉迷藏》，饰演家伟的妻子萍芝；6月，与李易峰、廖凡合作出演悬疑片《心理罪》，饰演女法医乔兰；12月，主演悬疑谍战剧《脱身者》