2005年9月，出演黄健中执导的古装历史剧《越王勾践》，饰勾践的儿子琪瑛。

2006年10月，参演彦小追执导的抗战剧《特殊使命》，饰郑力祥  。

2007年8月，搭档焦恩俊、周扬主演古装神话电视剧《宝莲灯前传》，饰反一号狐狸精五哥。

2008年11月，在红色献礼剧《特殊争夺》中饰朱奎  ；同年，主演科幻神话剧《魔幻手机》，饰小武

2010年4月，主演付宁执导的励志情感电视剧《兄弟车行》，饰戴少华7月，在余明生执导的歌舞轻喜剧《刘三姐》当中，饰刘三姐哥哥刘二11月，拍摄了真实事迹改编的电影《全二平的马拉松》，饰劳模全二平 。

2012年，主演了周伟执导的“成成烽火系列”的最后一部电影《成成烽火之骑兵第一师》，柳小海在剧中饰人称咆哮政委的王啸志。

2013年5月，加盟建军86周年献礼影片《拆弹英雄》，在片中饰拆弹英雄高扬。

2014年6月，柳小海主演网络新剧《怪咖啡》，饰二叔；同年，与蒋欣、张歆艺联决主演的都市青春剧《新闺蜜时代》，饰刘炎；随后，与徐佳、杨舒、张进共同主演真实再现台儿庄战役的战争剧《我的特一营》，饰教官。

2016年11月，参演由张歆艺、袁弘、张静初、秦岚等主演的电视剧《咱们相爱吧》，在剧中扮演了一个为了追求女神而不惜牺牲自己形象，甘愿做“备胎”的男闺蜜毛大毛。

2019年6月，与黄志忠、李倩等合作主演的刑侦悬疑剧《神探柯晨》播出；同年，与佟大为、蒋欣、徐小飒、徐一娢合作出演由徐宗政执导的主旋律电视剧《奔腾年代》，在剧中饰演周铁锤。

2020年10月9日，主演职场励志情感剧《越过山丘》在江苏卫视播出，在剧中饰演彭博。