2015年，叶梓萱推出了个人的首支音乐单曲《我要的》，她也凭借此单曲获得了第二届中国新歌榜最欣赏新势力女歌手奖；同年，叶梓萱与戚薇、王晓晨、陈亦飞等人共同出演了现代青春爱情剧《你好乔安》；此外，叶梓萱还相继参加了在全国多个电视台播出的综艺节目《明星也爱玩》和东方卫视的娱乐真人秀节目《先声夺人》。
 
2016年，叶梓萱与薛之谦、黄国伦、苏有朋等人一起担任了浙江卫视悬疑音乐推理节目《谁是大歌神》的明星评委；同年10月，她还与陶晶莹、陈嘉桦、大张伟等人组成了江苏卫视音乐悬疑竞猜真人秀《蒙面唱将猜猜猜》的明星猜评团；同年11月11日，叶梓萱出演的都市职场爱情喜剧片《脱单宝典》全面上映；同年12月2日，她出演的穿越喜剧片《我不是李连樱》上线播映；随后，叶梓萱领衔主演的都市剧情片《赌城夜蒲团团转》在乐视网播映，而这也是其首次担当电影女主角的作品。