2004年，霍建華開始將事業重心轉向內地；4月接拍古裝武俠劇《天下第一》，飾演癡情孤傲的“地字第一號”密探歸海一刀，這也是其首次挑戰武俠角色，2005年11月主演愛情古裝劇《風塵三俠之紅拂女》，飾演有經國濟世抱負的有爲青年李靖。2007年2月，霍建華在喜劇愛情劇《武十郎》中一改以往的熒屏形象，出演無厘頭的李亞壽一角，誇張的喜劇表演成爲其表演事業的轉折點。2009年6月，主演古裝玄幻電視劇《仙劍奇俠傳三》，並在劇中飾演御劍江湖、至情至性的徐長卿，該劇在多個地面平臺首播時均榮居收視榜首並獲得四川電視節“收視貢獻獎”，之後登陸臺灣播出，而霍建華個人也憑藉此劇在兩岸三地贏得廣泛關注。2010年3月，在苦情劇《新一剪梅》中飾演有情有義的熱血青年趙時俊。12月22日，在古裝武俠劇《怪俠一枝梅》中飾演一枝梅首領離歌笑。2011年9月，霍建華在古裝劇《傾世皇妃》中飾演深情腹黑的北漢帝王劉連城，併爲劇配唱插曲《傾世》，該劇在播出後最高收視率達3.47，居同時段全國省級收視排名第一，而霍建華也憑藉數部電視劇聯創收視佳績獲得2011年優酷大劇盛典年度最具收視號召力男演員。
2012年主演明朝懸疑偵探劇《刑名師爺》率先在韓國上映，創韓國華語電視收視率新記錄，霍建華在劇中飾演有責任心的成熟男人孟天楚，此劇在臺灣地區上映後也取得了收視率前五的成績，隨後，該劇在加拿大、新加坡、日本、文萊、柬埔寨、美國及中國香港、澳門等地陸續播出，2013年2月，霍建華主演了根據金庸同名小說改編的古裝武俠劇《笑傲江湖》，並在劇中飾演豁達開朗瀟灑不羈的令狐沖 ，配唱主題曲《逍遙》，而此劇在播出後則取得平均收視率百分之1.61，市場份額百分之4.69的成績，而網絡日播放量5489萬次，總播放量7.8億次。
2014年4月，霍建華首次擔任出品人投資古裝言情輕喜劇《金玉良緣》，併爲此劇配唱主題曲《好時光》，其憑藉金元寶一角與唐嫣一起獲得2014國劇盛典最佳熒幕情侶，而該劇在2014中國大學生電視節中榮獲最受大學生矚目古裝傳奇題材電視劇獎；6月友情客串古裝勵志喜劇《犀利仁師》。2015年6月，霍建華主演的古裝玄幻仙俠劇《花千骨》播出，他在劇中飾演長留上仙白子畫，並與趙麗穎合唱該劇的主題曲《不可說》，該劇播出期間以平均2.213%的收視率打破中國內地周播劇的收視紀錄，並且連續29次拿下單日收視冠軍，成爲中國內地年度收視亞軍。2016年2月13日，古裝傳奇勵志劇《女醫·明妃傳》在中國內地上映，他在劇中飾演明英宗朱祁鎮，而此劇在播出後則以平均收視率百分之1.296，市場份額百分之3.39的成績取得全國同時段電視劇收視第一。
