徐海喬原名徐垚，畢業於上海戲劇學院表演系2003級大學部。期間曾參與戲劇《榆樹下的慾望》、《決不付帳》、《禁閉》、《橋頭眺望》。 2005年，參演上海戲劇學院60週年校慶大戲，戲劇《仲夏夜之夢》。同年，參演東方兒童頻道情境劇《魔幻巧克力》、《辣師》。
2006年11月20日，徐海喬參加了北京台的選秀節目紅樓夢中人，並在2007年1月27日獲得了紅樓夢中人山東濟南賽區寶玉組冠軍，6月9日在全國總決賽中晉級三強（寶玉組三強未決出名次）。同年，演出上戲的畢業大戲話劇《當我們在一起的時候》，9月，參演由中央新影出品的童話情境劇《超級聰明阿凡提》，飾演神筆馬良。 10月，與高洋合作主演由中影出品青春勵志電影《旋律》，電影於2008年9月5日點映。 11月，參演現代婚姻劇《所謂婚姻》，飾演王建政。
2008年被李少紅導演選中，簽入榮信達影視公司。 5月，參演《紅樓夢》，演出冷心冷面柳二郎柳湘蓮一角，該劇於2009年9月9日全組殺青，2010年9月2日上星播出。 8月，成為空軍電視藝術中心演員。同年，客串演出由高亞麟執導，空政出品的情境喜劇《樂活家庭》。
2009年6月，搭檔萬斯佳主演室內輕喜劇《心樂活》，飾演男主角駱天成。 9月參演空政創作的戲劇《雷霆玫瑰》。 12月，參演由導演夏鋼執導，葉燇、邢佳棟主演的年代情感劇《古城往事》，飾演新純。
2010年，搭檔李艷主演由馬翔宇執導的網路互動劇《暮色》，飾演男主角吸血鬼李雷。 4月，搭檔陳喬恩、喬任梁主演由范小天執導的奇幻偶像劇《春光燦爛豬九妹》，飾演自戀歌手沙悟淨（西湖劍郎），該人物在造型上顛覆了傳統形象，該劇於2011年1月在各大衛視上映。 8月，參演由尚敬導演，空政出品的軍旅情境劇《大學生士兵的故事》，在劇中飾演一心想當明星的富二代徐帥，該劇於2011年2月1日在中央八套播出，並獲得第28屆飛天獎的二等獎。 11月，以空政演員的身分參與由韓三平、黃建新、李少紅（海外部分）執導，中影出品的革命主題電影《建黨偉業》，飾演歷史人物瞿秋白。
2011年初，參演高希希導演的軍事題材劇《血戰長空》，飾演國家首位空軍飛行員徐世業，該劇於2012年6月21日播出 。 6月26日，參加空政的話劇《起飛》排演，向「中國共產黨成立90週年」獻禮。 10月，主演的愛情電影《一生有你》殺青，飾演男主角考古系高材生張露白，該電影於2012年12月上映，並榮獲鄭州市第十七屆精神文明建設「五個一工程」入選作品獎。 11月，參與由李少紅和李小婉製作，曾念平、王偉廷執導的民國劇《娘心計》，飾演從小被設計調包的隱身少爺，溫文爾雅、正直善良的賀潤生，該劇於2012年9月15日首播， 2014年3月17日在東南衛視的東南劇苑上星播出。
2012年初，徐海喬續演軍旅情境劇《大學生士兵的故事2》，該劇於2013年3月1日在中視八套首播。 5月，參演由尹力執導，中影出品的主旋律電影《雨中的樹》，飾演李林森的接班人杜曉玟。 8月，參演由林子、黎濤執導的古裝宮廷鬥爭劇《芙蓉訣》，飾演愛慕木芙蓉的秦尚書之子秦子闕，該劇於2015年12月22日全網播出。同年底，主演驚悚電影《古鎮兇靈之巫咒纏身》，徐海喬首演恐怖片，飾演男主角大學生康凱，該電影於2013年暑期檔上映，最終取得了千萬票房，併入圍第37屆蒙特利爾國際影展展映單元，成為中國第一部入圍國際A類影展的驚悚片。
2013年1月，與呂一合作主演由綦小富執導愛情微電影《慢慢愛》系列之《一日情》、《愛情不是唯一》、《夢想，從頭開始》、《愛要大聲說出來》，飾演男主角屌絲男唐威，系列微電影於同年2至9月間陸續上映。 6月，與黃維德、李倩、趙毅合作主演由導演黃健中執導的神話電視劇《蓬萊八仙》，飾演八仙之一韓湘子。 10月，參演由導演梁勝權執導的古裝偶像輕喜劇《極品新娘》，飾演回春醫館館主之子萬全，合作演員李沁、金世佳，該劇於2015年1月30日首播，4月2日在四川衛視、東南衛視上星播出。
2014年3月，與謝聞軒搭檔主演由趙牛執導的都市輕喜劇《39度青春》，飾演男主角家道中落的富二代高飛，該劇於2016年7月27日在廣東衛視首播。 5月6日，參演由慈文傳媒集團出品，唐麗君製片，導演林玉芬、高林豹、梁勝權執導，霍建華、趙麗穎領銜主演的古裝玄幻仙俠電視劇《花千骨》，飾演人間帝王孟玄朗，該劇於2015年6月9日在湖南衛視的鑽石獨播劇場首播。 9月，參演由簡遠信編劇與製片的古裝傳奇劇《真命天子》，飾演元末紅巾軍領袖、白蓮教教主「小明王」韓林兒，該劇於2016年2月27日在重慶影視頻道首播。
2015年3月22日與榮信達影視公司解約。 7月，與張馨予搭檔主演由王怡卿製片、饒俊編劇的玄幻穿越劇《崑崙闕之前世今生》，飾演男主角重屹與重離。 8月在電視劇《麻辣變形計》中客串，飾演楊登。 9月8日，參加2015星秀人物盛典頒獎典禮，獲得年度最具潛力男主角獎。 9月22日，參加男人裝先鋒派對，榮獲先鋒藝人獎。 11月，參演唐麗君製片，企鵝影業、新派系文化傳媒聯合出品的明星勵志偶像劇《重生之名流巨星》，飾演霸道經紀人封景，合作演員馬可、張馨予，該劇於2016年3月24日在騰訊影片首播。 11月27日，參加2015榜樣大典時尚TOP公益人物頒獎禮，獲得年度榜樣人物獎。 12月在真人秀《全員加速中》中於正編劇的單元劇裡飾演王益將軍。
2016年1月18日，徐海喬與北京盛世德合國際文化傳播有限公司正式簽約，成為旗下藝人。同月，參與由於正編劇與製片的民國奇幻愛情劇《半妖傾城》，飾演為愛不顧一切的律師王少棠，該劇於同年6月30日首播。 4月12日，與張睿、高洋、徐璐合作主演由張敏執導、饒俊編劇的奇幻劇《墨客行》，飾演神秘莫測的吳道子師弟陸離。 5月18日，參加第二屆OK精彩年度摯愛頒獎禮，獲年度摯愛電視劇男主角獎。 6月，與鞠婧禕合作主演由王駿曄執導，優酷，合一影業，盟將威影視等聯合出品的古裝懸疑探案劇《熱血長安》，飾演男主角，足智多謀、火眼金睛的偵探薩摩多羅，並首次單人獻唱影劇主題曲《長安醉》，該劇在優酷的總播放量達100億。 8月18日，參加金骨朵獎網路影視頒獎盛典，以《重生之名流巨星》，獲網路影集最受歡迎男主角。 10月13日參加2016時尚星秀年度人物盛典，榮獲年度新銳時尚人物獎。同月，又搭擋張繼科、孫楊、賈乃亮錄製真人秀《看你往哪跑》，徐海喬首次擔任綜藝固定嘉賓。 10月24日，參演由林玉芬執導的古裝奇幻愛情劇《醉玲瓏》，飾演溫文優雅、明玉似水的七王元湛。
2017年4月，主演現代都市愛情劇《心愛的》，飾演換心之後變得感性純情的霸道總裁顧天成。 7月，與宋祖兒搭檔主演由東崙傳媒出品的歷史架空電視劇《夜天子》，飾演男主角葉小天。 11月，領銜主演娛樂圈偶像劇《那抹屬於我的星光》，飾演男主角明星申駿逸。