1999年夏天，年仅17岁的李彩桦，为替父母还债而出道。中学三年级时，有一天跟同学去逛街，李彩桦在地铁站被星探发掘做兼职模特儿，之后被金牌经理人黄柏高睇中，待中学毕业后即投身娱乐圈发展。

2000年9月，发行首张唱片《Rain 85013620》。2001年，拍摄信用卡广告；同年与苏永康合作麦斯威尔亚洲版广告。

2001年4月，与郑伊健合作主演电影《九龙冰室》；12月，与林峯领衔主演电影《别恋》，出演女一号洛静儿。

2002年12月，主演TVB古装武侠剧《云海玉弓缘》饰演谷之华，这是她是首部电视作品。2004年11月，与寰宇签下8年合约。

2006年，李彩华赴中国内地发展；7月，与罗嘉良合作参演中央电视台制作的电视剧《昭君出塞》，饰演第一女主角王昭君。2007年2月，在杜淳主演的古装电视剧《大旗英雄传》中饰演温黛黛。

2009年，主演中国内地民国情感剧《锁清秋》，饰演江雨萍。该剧于1月22号登陆上海电视剧频道，并在全国热播。同年拍摄民国大戏《大丫鬟》，李彩桦饰演沈流云。

2010年4月，出演王珞丹主演的电视剧《杜拉拉升职记》，饰演“黛西”。2011年，在电视剧《回家的诱惑》中饰演艾莉，一个工于心计夺人所爱的“坏女人”，以平均3.43%最高5.23%的收视率刷新了自2006年以来省级卫视电视剧的最高收视率，并打破湖南卫视自《大长今》以来的收视记录。

2013年，参加江苏卫视明星跳水竞技节目《星跳水立方》；10月参演《新燕子李三》，剧中饰演燕子三杰之一的李云馨。

2014年5月12日，主演的的青春励志剧《青春无极限》（又名《我拿青春搏明天》）在中央电视台电视剧频道首播。剧中李彩桦担任女主角程雨欣；6月，由陈朱煌指导，李彩桦、黑子、贺刚等主演的年代大戏《后妈的春天》即将接近尾声，李彩桦一人分饰包翠花与赵春云两个角色。

2015年8月18日，民国传奇史诗情感大戏《家国恩仇记》开机，王新军和李彩桦分别担纲男一和女二；9月14日，大型历史电视剧《天下正道》在横店开机，李彩桦出演女一号方静淑。

2016年2月18日，电视剧《情谜睡美人》在深圳都市频道首播，剧中李彩桦分别饰演车祸前聪明善良的叶依姗以及车祸后任性贪婪的叶依婷；4月，电视连续剧《峨眉风云》在浙江横店正式开机拍摄；9月16日，主演的电影《击战》正式上映。

2017年11月24日，主演的爱情电影《北纬二十八度》即将上映。

2020年1月10日，参演的电影《站住！小偷》上映。