Le due veline posano per il calendario 2002 allegato al numero di ottobre 2001 della rivista GQ che, per l'occasione, viene posto in vendita al prezzo di 12.000 lire. Dopo aver posato per il calendario della rivista Max[1], la Canalis diviene valletta in due edizioni del programma sportivo Controcampo, in onda su Italia 1, anche recitando nella terza e nella quarta stagione della fictionCarabinieri.
Il 28 marzo 2003 prende parte al programma Ciao Darwin, nella categoria "Veline". Capitanando la squadra con la collega Maddalena Corvaglia, sono le avversarie della squadra "Intellettuali", capeggiata da Irene Pivetti. Sempre nel 2003, in coppia con Federica Fontana, conduce su Italia 1 il programma comico Ciro presenta Visitors; un anno dopo prende parte al sequelSuper Ciro, sulla stessa rete.
Nel 2009 comincia a lavorare per la rete MTV italiana, affiancando il vjCarlo Pastore nella conduzione dello show quotidiano Total Request Live, in sostituzione di Elena Santarelli. In coppia con il medesimo conduttore, il 16 maggio 2009, presenta gli MTV TRL Awards 2009, in Piazza Unità d'Italia a Trieste. Nel 2010, in pieno boom mediatico grazie al flirt con George Clooney, ha un ruolo secondario in cinque episodi della serie televisiva statunitenseLeverage - Consulenze illegali. Sempre nel 2010 la Canalis è tra gli attori che recitano nel cine-panettone A Natale mi sposo.Nello stesso anno viene accusata di aver fatto uso di cocaina nel locale Hollywood di Milano, di cui è stata anche testimonial[2].
Nel 2011 affianca Gianni Morandi, insieme a Belén Rodríguez, Luca Bizzarri e Paolo Kessisoglu, nella conduzione del Festival di Sanremo, dov'è criticata, con la collega, per scarsa abilità nella conduzione ed esecuzione di spettacolini[3]. A maggio, posa completamente nuda nella campagna di PETA, l'associazione in difesa dei diritti degli animali[4]. Posa nel giugno dello stesso anno per un servizio fotografico all'interno della versione spagnola di Vogue, e a settembre per Harper's Bazaar, nella versione araba. Partecipa infine al programma La notte degli chef, condotto da Alfonso Signorini su Canale 5 in prima serata.
Nell'autunno del 2011 è nel cast della tredicesima edizione Dancing with the Stars, la versione USA di Ballando con le stelle, dove viene eliminata durante la seconda settimana. Il 14 e 15 febbraio 2012 ritorna come valletta, insieme a Belén Rodríguez, al Festival di Sanremo, in sostituzione della primadonna Ivana Mrázová, bloccata da una cervicalgia[5]. Nel dicembre 2013, all'ultimo momento, viene inserita nel cast dello spin-off di Zelig, su Italia 1, che co-conduce con Katia Follesa e Davide Paniate[6].
Il 10 marzo 2015 viene eletta Goodwill Ambassador (Ambasciatrice Ufficiale) di UNICEF Italia[7].
Nei primi anni 2000 ha avuto una relazione col calciatore Christian Vieri. Dal luglio 2009 al giugno 2011 è stata fidanzata con l'attore statunitense George Clooney.[9] Nell'estate del 2013 ha avuto una breve relazione con l'attore comico Maccio Capatonda.[10]
Dal 2014 al 2023 è stata sposata con il chirurgo statunitense Brian Perri; il matrimonio ha avuto luogo ad Alghero, nella sua regione natale.[11] Con Perri ha avuto una figlia, Skyler Eva, nata il 29 settembre 2015 a Los Angeles, dove risiedevano.[12] È appassionata di kickboxing e ha disputato due incontri ufficiali.[13]
^ Dr. Apocalypse, Elisabetta Canalis ambasciatrice Unicef, su Gossip Blog, Blogo, 12 marzo 2015. URL consultato il 30 marzo 2015 (archiviato dall'url originale il 2 aprile 2015).