Pada awal tahun 2016 ia debut di Korea Selatan dalam drama Jumat-Sabtu JTBC, Madame Antoine, di mana aktingnya mendapatkan sambutan positif.[6] Di bulan Mei 2016 ia bermain sebagai pemeran pembantu dalam drama Another Oh Hae-young yang ditayangkan di tvN. Pada bulan Pada bulan Juni 2016 Lee Sun-bin mendapatkan peran sebagai salah seorang anggota dari tim penipu professional bersama Seo In-guk dan Ma Dong-seok dalam drama dengan rekor rating tertinggi OCN, 38 Revenue Collection Unit.[7][8][9] Di bulan yang sama ia memulai debut filmnya dengan film Goodbye Single yang juga dibintangi oleh Ma Dongseok.
Pada bulan Juli 2016, Wellmade Yedang (sekarang Imagine Asia) mengumumkan bahwa Lee Sun-bin akan debut dalam sebuah girlband bersama dengan aktris ko.[10][11] Sebelum debutnya, Lee Sun-bin menjadi peserta acara I Can See Your Voice yang ditayangkan di Mnet.[12][13][14] Ia juga berkompetisi sebagai peserta dalam acara adu vokal King of Mask Singer dengan menggunakan nama samaran "Don't Eat and Make Away a Confectionary".[15][16][17][18]
Pada bulan Oktober 2016, Lee Sun-bin terpilih menjadi model dari produk diet 먹어도 좋아 (harfiah: Makanpun Boleh) serta menjadi bintang iklan dalam video promosi produk mereka. Juru bicara 먹어도 좋아 mengungkapkan alasan mereka, yaitu bahwa "dengan pesonanya yang penuh warna dan talentanya yang melimpah, Lee Sun-bin disukai oleh seluruh umur."[19] Pada bulan yang sama Lee Sun-bin juga terpilih menjadi model dari MCM yang sering menggunakan penyanyi papan atas seperti G-Dragon (Big Bang), CL (2NE1), dan EXO sebagai modelnya. Juru bicara MCM menyatakan alasan mereka, yaitu bahwa "saat ini Lee Sun-bin merupakan artis umur 20an terpanas."[20]
↑함상범 (2016-10-17). "점점 더 뜨거워지는 이선빈의 2016년"[Tahun 2016-nya Lee Sun-bin yang Sedikit Demi Sedikit Semakin Panas] (dalam bahasa Korea). enews24. Diarsipkan dari asli tanggal 2016-10-18. Diakses tanggal 2016-11-01.
↑최정아 (2016-01-25). "'마담 앙트완' 이선빈, 눈에 띄는 활약… 이유있네"['Madame Antoine' Lee Sun-bin, mencolok… Ternyata Ada Alasannya] (dalam bahasa Korea). Sports World i. Diakses tanggal 2016-11-01.
↑김지은 (2016-10-18). "이선빈, 대세신예 입증…'먹어도 좋아' 모델 발탁"[Lee Sun-bin, Bukti Pendatang Baru Terpopuler… Terpilih Menjadi Model‘먹어도 좋아’]. My Daily. Diakses tanggal 2016-11-01.
↑이재환 (2016-10-21). "'예능대세녀' 이선빈 MCM 모델 발탁 '대세녀 입증'"[‘Gadis terpopuler di dunia hiburan’ Lee Sun-bin Terpilih Sebagai Model MCM ‘Bukti Terpopuler’]. foto oleh 정유진. Newsen. Diakses tanggal 2016-11-02.
↑Yoon Hyo-jeong (July 7, 2021). "이선빈·한선화·정은지·최시원 '술꾼도시여자들' 주연 확정"[Lee Seon-bin, Han Seon-hwa, Jung Eun-ji, and Choi Si-won confirmed for the lead roles in 'Women in Drunken City']. Naver (dalam bahasa Korea). News1. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal July 7, 2021. Diakses tanggal July 7, 2021.
↑Kim Soo-jin (December 15, 2021). "'술꾼도시여자들' 시즌2 확정 [공식]"['Drunk City Women' Season 2 Confirmed [Official]] (dalam bahasa Korea). Star News. Diakses tanggal December 15, 2021– via Naver.
