2004年からCMに出演している「ミスタードーナツ」（ダスキン）では、タカアンドトシとのコミカルな掛け合いが話題となり、人気を得る契機となった。その一方で女優業にも進出し、『17才夏。 ～屋上ガールズ～』（朝日放送）、シナリオ登竜門大賞受賞作『なつのひかり。』（日本テレビ系）などの単発ドラマでは主演経験を積んだ。NHK総合「よるドラシリーズ」の新規作品最終作となった『どんまい!』では連続ドラマ初主演を務め、ブレイクの大きな要因となった。これ以降「CM女王ランキング」などに名を連ねている。
2005年以降は声優にも挑戦し、アニメ映画『まじめにふまじめ かいけつゾロリ なぞのお宝大さくせん』、映画『ドラえもん のび太の新魔界大冒険 ～7人の魔法使い～』ではヒロインの声を務める。準主役クラスで出演したドラマ『アテンションプリーズ』（フジテレビ系）が縁になって起用された日本航空 (JAL) の「先得割引」では、ボーイング777-200の3機の胴体に客室乗務員姿の巨大写真がラッピングされた。JALの機体に女性芸能人がプリントされたのは彼女が初である（ちなみに男性ではGLAYの4人が最初）。
2010年には、初舞台となるPiper #8『THE LEFT STUFF』（演劇集団Piper公演）に出演。コミカルなキャラを演じた。

* 特技は、小学校から高校まで続けていたシンクロナイズドスイミング、競泳（平泳ぎ）。
** 競泳（平泳ぎ）は、中学生時代、宝塚市の大会で1位になったことがある。中学・高校では、水泳部で副部長を務め、「鬼の副部長」と呼ばれるほどの熱血指導をしていた。さらに、部員全員の練習メニューを自ら作成して、夏合宿は「死ぬほど苦しい地獄のシゴキ」だった。
** シンクロにおいては、オリンピックで見た小谷実可子に憧れて小学4年から始め、一時期は選手を目指すほど打ち込み、宝塚市の代表を務めた事もあるが、将来、オリンピックに出場出来ない事を思うようになり、中学3年生で断念。それ以降は、前述の競泳に打ち込んだ。
* 小学5年の頃から、本格的に始めた水泳で鍛えた身体は筋肉質だが、陸上競技は苦手。ただ、持久力には自信を持っている。
*
* ドラム演奏は、中学生時代に父親の影響で始めている。一部雑誌インタビューの手違いで学園祭でバンドを組み演奏したとされているが、実際は計画止まりであった。2010年8月16日「しゃべくり007」では高校当時バンド結成しドラムをしていたと語った。2005年に公開された映画『ビートキッズ』や、2006年に放映された明治安田生命のCM内で、その腕前を披露している。
* 好きな芸人は、チュートリアルの福田充徳であるとテレビで公言している。福田とは、何度かテレビで共演を果たしたり、ハワイの空港ですれ違った事もある。 チュートリアルのDVD（チュートリアリズム）も持っている。
* 父親が大の巨人ファンであるため「自分もどちらかと言えば巨人ファン」と公言している。大の高校野球ファンでもあり、甲子園ガールを務めたこともあるほどの野球好き。
* B'zとボン・ジョヴィ、SPEEDのファンである。
* 趣味は、読書。特に、ミステリー小説を愛読している。好きな作家は宮部みゆき、恩田陸、伊坂幸太郎など。その他の趣味は、音楽鑑賞、料理。特に料理は、テレビのバラエティ番組で数々披露しており、ぶり大根が得意だという。
* 自ら酒好きを公表しており、お気に入りのお店は、ダーツバーと焼き鳥屋。
* 男子高校生や男子大学生にかなり人気がある。理想のタイプとして選ばれることが多い（2006年6月19日放送の『芸恋リアル』（読売テレビ制作・日本テレビ系）で発表された、「全国一万人大調査 恋人にしたい女性ランキング」では第4位にランクインした）。
* ペットは、希少犬のボロニーズ（メス）。名前は『みゅー』。2006年9月に飼い始めた。
* 高校2年生の頃にスカウトされ、上京を決心した時、父親から「中学から一緒の友達と卒業できなくていいのか?」と言われ、説得するのに時間がかかったという。
* 家族と離れて暮らすようになって以来、毎年父親に手編みマフラーをプレゼントしている。
* 座右の銘は、地元を離れる際に親友から送られた言葉「幸せの雨が降りますように」である。
* 『とんねるずのみなさんのおかげでした』に出演した際、神社めぐりが好きと話しており、自身の運転で長野県の戸隠神社に友人と行ったと話している。
* 2010年4月1日放送アメトーーク「人見知り芸人」にて、「前回の放送をテレビで見て、自分も人見知りだからすごい共感した」という理由でゲスト出演し、自身の人見知り談を披露している。
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* 2010年8月17日放送の「森田一義アワー 笑っていいとも!」の「合計100を超えたら負け」のコーナーにてファーストキスの年齢が16歳であることを明かした。
* 仲の良い芸能人は、南海キャンディーズの山崎静代。また、吹石一恵とは『華麗なる一族』共演以来の親友である。

* 17才夏。「第5話　屋上ガールズ」（2003年8月16日、ABC） - 初主演・南香織 役
* ライオン先生（2003年10月13日～12月15日、読売テレビ制作・日本テレビ系） - 小野原彩 役
* 愛し君へ（2004年4月19日～6月28日、フジテレビ系） - 阿川万里 役
* 男湯2～ハイジと柔道大会の巻～（2003年11月8日、フジテレビ系） - 松浦美奈 役
* ほんとにあった怖い話～見知らぬ光景～（2004年1月24日、フジテレビ系） - 主演・松本慶子 役
* なつのひかり。（2004年2月14日、日本テレビ系、シナリオ登竜門大賞受賞作） - 主演・冬柴宏美 役
* 劇団演技者。～オートマチック～（2004年11月24日～12月15日、フジテレビ系） - 桜井（先生） 役
* がんばっていきまっしょい（2005年7月5日～9月13日、関西テレビ制作・フジテレビ系） - 矢野利絵 役
* どんまい!（2005年11月14日～12月22日、NHK総合） -主演・ 里見優 役 (連続ドラマ初主演)
* Happy!（2006年4月7日、TBS系） - 主演・海野幸 役
** Happy!2～私、先輩のためにガンバリます。～（2006年12月26日）
* アテンションプリーズ（2006年4月18日～6月27日、フジテレビ系） - 若村弥生 役
** アテンションプリーズ スペシャル～ハワイ・ホノルル編～（2007年1月13日）
** アテンションプリーズ スペシャル～オーストラリア・シドニー編～（2008年4月3日）
* レガッタ～君といた永遠～（2006年7月14日～9月8日、ABC・テレビ朝日共同制作・テレビ朝日系、【主演：速水もこみち】） - 小田切操 役（ヒロイン）
* 華麗なる一族（2007年1月14日～3月18日、TBS系） - 万俵二子 役
* 牛に願いを Love&Farm（2007年7月3日～9月11日、関西テレビ制作・フジテレビ系） - 藤井彩華 役
* 歌姫（2007年10月12日～12月21日、TBS系） - 岸田鈴 役（ヒロイン）
* 絶対彼氏～完全無欠の恋人ロボット～（2008年4月15日～6月24日、フジテレビ系） - 井沢梨衣子 役（ヒロイン）
** 絶対彼氏～完全無欠の恋人ロボット～　最終章スペシャル（2009年3月24日）
* 恋のから騒ぎ ～Love StoriesV～「金星から来た女」（2008年10月10日、日本テレビ系） - 主演・星丘聡美 役
* 天地人（2009年1月4日～11月22日、NHK総合、NHK大河ドラマ） - 上杉景虎の妻・華姫 役
* トライアングル（2009年1月6日～3月17日、関西テレビ制作・フジテレビ系） - 郷田唯衣 役
* 世にも奇妙な物語 春の特別編「真夜中の殺人者」（2009年3月30日、フジテレビ系）- 主演・木田亜矢香 役
* ハンサム★スーツ THE TV（2009年3月31日、関西テレビ制作・フジテレビ系） - 田沢 役
* MR.BRAIN「EPISODE 3」（2009年6月6日、TBS系） - 後藤めぐみ 役 ※ゲスト出演
* 刑事一代 平塚八兵衛の昭和事件史（2009年6月20・21日、テレビ朝日系） - 吉崎真由 役
* ブザー・ビート～崖っぷちのヒーロー～（2009年7月13日～9月21日、フジテレビ系） - 七海菜月 役
* 父よ、あなたはえらかった～1969年のオヤジと僕（2009年11月16日、TBS） - 山田春美 役
* 霧の旗（2010年3月16日、日本テレビ系、松本清張生誕100年記念スペシャルドラマ） - 柳田桐子 役
* わが家の歴史（2010年4月9日～11日、フジテレビ系） - 美空ひばり 役
* 逃亡弁護士（2010年7月20日、関西テレビ制作・フジテレビ系） - キャバクラ嬢・浅野志穂 役 ※ゲスト出演
* パーフェクト・リポート（2010年10月17日～12月19日、フジテレビ系）- 奥澤緑役
* 明日もまた生きていこう（2010年10月25日　TBS系）- バレーボール全日本女子代表・木村沙織役
* 告発～国選弁護人（2011年1月～3月3日、テレビ朝日系）- 佐原鶴子役
* リバウンド（2011年4月～ 日本テレビ系） - 主演・大場信子（佐藤チヨコ）二役
* ミエルオンナ月子～真夏の夜のコワーイ話～（2011年8月26日、日本テレビ系、金曜スーパープライム） - 主演・浅丘月子 役
* 家政婦のミタ（2011年10月～ 日本テレビ系） - 結城うらら役
スポーツ
*ドラマチック競馬（北海道文化放送／2006年／函館スプリントステークス開催日 ‐ プレゼンターも行った）
*北京オリンピック（フジテレビ系／2008年／スペシャルキャスター、古田敦也とのコンビ）
ドキュメンタリー
* ミステリーロマン!「古代エジプト文明」（NHK／2009年12月25日／ナビゲーター）
* アシタノチカラ（関西テレビ／2011年1月17日 - ／ナビゲーター）
* 動物園の故郷からのメッセージ～旭山動物園プレミアム～(TBS系／2011年2月20日／ナビゲーター)
映画
* 茶の味（2004年7月17日公開） - ホタル 役
* ビートキッズ（2005年6月4日公開） - ナナオ 役
* メールで届いた物語～mail～（2005年） - 主演・谷村理沙 役
* まじめにふまじめ かいけつゾロリ なぞのお宝大さくせん（2006年3月11日公開） - テイル 役 ※声の出演
* ドラえもん のび太の新魔界大冒険 ～7人の魔法使い～（2007年3月10日公開、東宝） - 満月美夜子 役 ※声の出演
* レイトン教授と永遠の歌姫（2009年12月19日公開、東宝） - レミ・アルタワ 役 ※声の出演
* ゴールデンスランバー（2010年1月30日公開、東宝、【主演：堺雅人】） - 井ノ原小梅 役
* NECK（2010年8月21日公開） - 主演・真山杉奈 役
* 恋するナポリタン ～世界で一番おいしい愛され方～（2010年9月11日公開、日活） - 佐藤瑠璃 役
* 阪急電車 片道15分の奇跡（2011年4月29日公開予定【関西は4月23日先行上映予定】、東宝） - マユミ 役 ※友情出演
ショートフィルム
* short cakes（主演・ナナ役／2003年～）
DVD
*「2004春・週刊ヤングサンデーDVD」（2004年／出演・雑誌付録・水着ショット収録）
*「2004夏・週刊ヤングサンデーDVD」（2004年／出演・雑誌付録・水着ショット収録）
*「週刊ヤングサンデーシュープリームDVD　相武紗季」（2005年／応募者全員サービス・水着ショット収録）
*「Piper #8『THE LEFT STUF』」（2010年発売予定）
CM
* ジョンソン・エンド・ジョンソン 『2ウィーク アキュビュー』（2003年）
* サントリー 『C.C.レモン』（2003年）
* 江崎グリコ（2003年 - 2007年）
** 『ビスコ』（2003年）
** 『ほわわ』（2005年）
** 『ジャイアントコーン』（2005年 - 2006年）
** 『パピコ』（2007年）(山崎静代と共演)
* ダスキン 『ミスタードーナツ』（2004年4月 -）
** 「バイト 篇」（2004年 - 2006年） （タカアンドトシと共演）
** 「隣の住人 篇」（2006年） （玉木宏と共演）
** 「会議室 篇」（2008年 - ）
* NTTコミュニケーションズ 『OCN』（2004年 - ）
* 花王（2004年 - ）
** 『ビオレ さらさらパウダーシート』（2004年 - 2008年）
** 『ビオレ さらさらUVパーフェクトフェイスミルク』（2006年）
** 『メンズビオレ』（2008年 -）
** 『ソフィーナ オーブ クチュール』（2008年 - ）
** 『ビオレ マシュマロホイップ』（2009年）
* パイロットコーポレーション（2004年 - ）
** 博士と助手シリーズ 研究室 篇（2004年）
** 『ネオックス・イーノ』 さよなら先生 篇（2006年 - ）
** 『フリクション』 消す人 篇（2007年 - ）
** 『ラテ』 ケータイ広告 篇（2007年 - ）
** 『アクロボール』サイン篇（2009年 - ）
* オートバックス（2006年 - ）
* JRA 日本中央競馬会 北海道シリーズ（2006年）
* 明治安田生命 『ライフアカウント L.A. Double』（2006年）
* JAL 日本航空（2006年 - ）
** JAL国内線運賃　先得割引（2006年 - ）
** JAL九州キャンペーン2007（2006年 - 2007年）
** JAL沖縄キャンペーン2007（2007年）
** JAL麗らか四国キャンペーン（2007年）
** JAL夏休み家族のスマイルキャンペーン（2007年）
** JAL東京キャンペーン「TOKYO JAL 2007 - '08」（2007年 - 2008年）
** JAL北海道WINTERキャンペーン2008（2007年 - 2008年）
** JAL沖縄キャンペーン2008（2008年）
* アットホーム 企業イメージ・キャラクター（2006年 - ）
* 日本コカ・コーラ 『アクエリアス・ビタミンガード』（2007年）
** 「冬を楽しむ 篇」（2007年1月 - 3月）
** 「太陽を怖がるヒト 篇」（2007年7月 - 9月）
** 「冬を楽しむ2007 篇」（2007年11月）
* NHK NHK BS-1キャンペーン（2007年）
* インテリジェンス アルバイト求人メディア『an』（2007年7月）
* 日本民間放送連盟 「CMのCMキャンペーン」（2007年8月）
* キリンビール 『麒麟ZERO』（2008年2月 - ）
* 味の素 （2008年6月 - ）
** 「味の素KKの基本だし」（2008年6月 - ）
** 「やさしお」（中村雅俊と共演）（2008年12月 - ）
* 青山商事『洋服の青山』（2009年2月 - ）
* ロート製薬「ロートCキューブ クリアフラッシュAL」（2010年5月 - ）
* 任天堂「ポケットモンスター ブラック・ホワイト」（2010年9月 - ）
* アサヒビール 『アサヒ ブルーラベル』（2011年7月 - ）
ポスター
* 厚生労働省 労働保険啓発ポスター（2006年）
* コンバース（2007年）
* 警視庁「平成21年　春の全国交通安全運動」啓発ポスター（2009年）
音楽PV
* 喜怒哀楽／HUNGRY DAYS（2005年）
アニメ
* ドラえもん「もこみちくんと紗季ちゃんだ! ジーンと感動する話」（テレビ朝日系／ゲスト出演 - 相武紗季 役／2006年6月30日）
ゲーム
* ドラッグオンドラグーン2 封印の紅、背徳の黒（スクウェア・エニックス／女騎士・エリスの声／2005年）
* レイトン教授と魔神の笛（レベルファイブ／レミ・アルタワの声・2009年)
レイトン教授と奇跡の仮面
ラジオ
* 相武紗季のハッピータイム!（TBSラジオ／「あべこうじのポッドキャスト番長」内のコーナー「すっぴん番長」水曜日担当／2006年10月 - 2007年3月）
WEB
* ダスキン 『ミスタードーナツ「リッチドーナツ スペシャルサイト」』「聞いてないよ!? ザ・ムービー」（2007年8月 - 2007年10月）
* アットホーム「アットホームウィジェット」（「widgetown」／「アットホームスペシャルサイト」／2007年12月 -）www.widgetown.com/search_widget/c4c5906dd50d999b914e129e754e0f22406589da.htmlwww.athome.co.jp/news/campaign/win2008/widget/index.html
* 女たちは二度遊ぶ（NTTドコモ携帯電話TV「Bee TV」2009年12月～）
* デス・ゲーム・パーク（NTTドコモ携帯電話TV「Bee TV」2010年4月20日～）
* サヨナラの恋（NTTドコモ携帯電話TV「Bee TV」2010年10月1日 - / 毎週木曜日更新 / 全12話）
舞台
* 『THE LEFT STUFF』(2010年4月～5月Piper 本多劇場他)

* surf trip （集英社・週刊ヤングジャンプ特別編集／2007年／ISBN 4-08-780475-1）
カレンダー
* 相武紗季2005年カレンダー（トライエックス／2004年12月10日／ISBN 4-7774-1027-7）
* 相武紗季2006年カレンダー（トライエックス／2005年10月24日／ISBN 4-7774-2012-4）
* 相武紗季2007年カレンダー（トライエックス／2006年9月21日／ISBN 4-7774-3007-3）
* 相武紗季2008年カレンダー（トライエックス／2007年10月5日）
* 相武紗季2009年カレンダー（トライエックス／2008年10月4日）
* 相武紗季2010年カレンダー（トライエックス／2009年10月）
* 相武紗季2011年カレンダー（トライエックス／2009年10月）
連載
* 幸せの雨が降りますように（玄光社／CM NOW）
* 幸せの雨が降りますように2（玄光社／CM NOW）
* ハッピーデイズ（角川書店／ザテレビジョン）
* 華麗なる日々（角川書店／ザテレビジョン）※2007年3月をもって終了
* サキマワリ（東京ニュース通信社／週刊TVガイド／2008年～2009年）
ムック
*フォトエッセイ「幸せの雨が降りますように」（玄光社・CM NOW 特別編集／2008年）
*オールスタイルブック「フタマワリサキマワリ」（東京ニュース通信社・週刊TVガイド特別編集／2009年）