映画での大ブレイク以降も、渡邉このみさんはドラマ界に欠かせない子役として数多くのヒット作に名を連ねました。
2014年に放送された日本テレビ系ドラマ『明日、ママがいない』では、児童養護施設で暮らす少女・ボンビ役を好演。芦田愛菜さんや鈴木梨央さん、桜田ひよりさんといった同世代の屈指の実力派子役たちと肩を並べ、コミカルさと心の奥底にある寂しさを繊細に演じ分けました。
さらに2015年のNHK連続テレビ小説『まれ』では、土屋太鳳さん演じるヒロイン・津村希の幼少期を担当。逆境にめげず明るく前を向く少女像を表情豊かに演じ、朝のお茶の間に爽やかな笑顔を届けました。2018年公開の映画『祈りの幕が下りる時』などにも出演し、幼少期から10代前半にかけて築き上げたキャリアは同年代の子役の中でも際立っています。