1996年，中国传媒大学毕业，主持中央电视台节目《半边天》5年，以及《东方时空》。
1998年，主持20集大型系列节目《二十世纪中国女性史》。
2000年，主持了中央电视台内部春节联欢晚会。
2003年，主持献礼直播节目《珠峰在召唤》；同年，主持直播节目《2003年站在第三级—纪念人类登顶珠峰50周年》。
2004年，主持10集《雅典奥运会冠军》系列访谈。
2005年，主持直播节目《神舟六号载人航天成功发射》。
2006年，主持直播节目《比翼天门山—俄罗斯空军张家界特技飞行表演》；同年，主持特别节目《小萌探维和》。
2007年，主持直播节目《纪念香港回归十周年》；同年，主持特别节目《小萌探军营》；主持直播节目《奔向月球—嫦娥一号成功发射》。
2008年，主持直播《抗震救灾众志成城》；同年，主持直播《神七问天》。
2009年，主持直播《盛典——新中国成立60周年》；同年，主持专题节目《小萌探秘阅兵村》；主持直播《澳门十年》。
2010年，主持两会专题节目《见证履职》；同年，主持上海世博直播；主持玉树地震现场记者直播；主持直播《嫦娥二号发射》。
2011年，主持特别节目《行走唐人街-法国篇》；同年，主持两会专题节目《见证履职》。
2023年3月8日，在山东卫视开始名为《你好，我们》的演讲，并推出同名书籍《你好，我们》。
《半边天》（已停播）
《东方时空·早新闻》（已停播）
《东方时空·东方之子》（已停播）
《新闻会客厅》（已停播）
《24小时》
《新闻调查》
《新闻1 1》
《面对面》
2014年8月，央视主持人叶迎春和前主播沈冰卷入周永康案，正接受调查。消息传出后，有人爆料称，央视女主播李小萌、欧阳夏丹、劳春燕也被一同调查。8月7日晚11时左右，主播李小萌在网络发声，间接否认自己与欧阳夏丹被查消息。
2014年8月7日晚23点09分，李小萌转发凤凰新闻客户端消息，在微博上做出了回应，否认自己与欧阳夏丹被查消息，微博称：“那天化妆间碰到夏丹，她还问我同被谣言困扰怎么办，也有前辈跟她说你不是第一个，也不会是最后一个，交给时间解决吧。”
2015年1月2日晚，央视主播李小萌发出微博：“从没有干爹，也没当过干妈，ok？”回应之前有干爹的传闻。
2015年1月3日中午，她又发微博：“从没有一口气从不同人那收到这么多份相同的pdf文件，同事说我是躺着中红花。”
不少网友留言表示相信李小萌，“清者自清”“谣言止于智者”。
李小萌的生活重心是家庭和孩子，自2015年7月中旬李小萌晒了两张录制《东方时空》的照片后，之后便再无出镜。李小萌被证实已经提交离职报告，但她本人并未对此进行回复。
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