主演作は、作品名と役名を太字で表記。
映画
ドリームメーカー（1999年10月23日、東映） - 杉浦あい 役
ダブルス（2001年4月21日、オメガ・ミコット） - カズミ 役
棒たおし!（2003年3月21日、東京テアトル / パル企画） - 紺野小百合 役
笑う大天使（ミカエル）（2006年7月15日、アルバトロス・フィルム） - 更科柚子 役
20世紀少年（東宝） - カンナ（遠藤カンナ） 役
<第1章>終わりの始まり（2008年8月30日）
<第2章>最後の希望（2009年1月31日）
<最終章>ぼくらの旗（2009年8月29日）
タナトス（2011年9月10日、ユナイテッド・エンタテインメント） - 酒井千尋 役
からっぽ（2012年6月16日、ガフ） - シーナ 役
ヘルタースケルター（2012年7月14日、アスミック・エース） - マコ 役
ジャックと天空の巨人（2013年3月22日、ワーナー・ブラザース映画） - イザベル（吹替） 役[44]
摂氏100℃の微熱（2015年1月24日、よしもとクリエイティブ・エージェンシー） - 江崎千波 役[45]
呪怨 -ザ・ファイナル-（2015年6月20日、ショウゲート） - 生野麻衣 役[46]
サブイボマスク（2016年6月11日、東映） - 雪 役[47]
テレビドラマ
3年B組金八先生（TBS） - 笹岡あかね 役
第6シリーズ（2001年10月11日 - 2002年3月28日）
第7シリーズ 第11話（2005年1月7日）
弟も7期生で出演しているが、役上は無関係で、6期と7期の兄弟は笠井が該当。
ファイナル?「最後の贈る言葉」4時間SP（2011年3月27日）
探偵家族（2002年7月13日 - 9月14日、日本テレビ） - 戸倉真帆 役
ライオン先生（2003年10月13日 - 12月15日、讀賣テレビ放送） - 江成桃子 役
喰いタン2 第8話（2007年6月2日、日本テレビ） - 原田奈緒子 役
花ざかりの君たちへ?イケメン♂パラダイス?（2007年7月3日 - 9月18日、フジテレビ） - 阿部野エリカ 役
花ざかりの君たちへ?イケメン♂パラダイス?卒業式&7と1/2話スペシャル（2008年10月12日）