2012年，与连奕名、刘琳主演年代军旅戏《五湖四海》饰演魏景林。同年与朱雨辰、白百合、车晓合演偶像剧《说谎的爱人》，在剧中饰演牙医宋彤。在为解放西藏60周年特制的献礼剧《英雄先遣连》中饰演人民英雄李狄三。
2013年，在郑晓龙执导，黄海波、陈好、吕丽萍主演的喜剧《新编辑部故事》饰演刘向前。同年与王挺、王力可主演战争传奇剧《异镇》饰演李从文。同年获得MSN时尚影响力大典最受欢迎男演员奖。
2014年，出演吴宇森导演的战争题材灾难大片《太平轮》，参演许鞍华执导的《黄金年代》。与张一山、刘涛、于小伟主演都市备孕轻喜剧《食来孕转》饰演沈立东。与陈宝国、杜志国主演刑侦剧《湄公河大案》饰演高野。
2015年，与刘诗诗主演刘江导演的谍战剧《黎明决战》。8月，由夏钢执导，余男、王千源、南宫民等主演的悬疑爱情电影品质之作《月色撩人》在广东东莞紧张热拍。参演的《解救吾先生》9月30日上映，饰演劫匪张华他在很多的影视剧当中扮演的都是很生活化的小人物，有的时候戏可能不多，但是总是表现得很有光彩。
王千源不是很帅，但他浑身透露着一股与生俱来的阳刚之气。王千源作为事业型的男人，对待工作百分百投入。中戏科班毕业的王千源，是一个在业内是被大家公认的演技很好的实力派演员，他演的角色，不管多小，都能让人过目不忘，甚至有人评价他是“演配角都能把主演的光彩抢走”的演员，《浪漫的事》里的“结巴”，《空镜子》里女性化的男人，《荆轲刺秦王》里的“赵使”、《漂亮妈妈》里和巩俐吵架的“路人甲”等等。王千源正在被越来越多的观众认可和喜欢着。
很多人认识王千源是因为《钢的琴》，《钢的琴》是又王千源与父亲王早来二人曾共同出演的电影，王千源的父亲王早来是辽宁人民艺术剧院一级演员。
