Trong Tam quốc diễn nghĩa, Trần Lâm xuất hiện ở hồi thứ 2: Trương Dực Đức giận đánh Đốc bưu; Hà quốc cữu mưu giết Hoạn thụ, khuyên can Hà Tiến. Ở hồi 22: Viên, Tào đều cất ba quân mã bộ; Quan, Trương cùng bắt hai tướng Vương, Lưu, Viên Thiệu sai Trần Lâm làm bài hịch kể tội Tào Tháo. Ở hồi 32: Cướp Ký Châu, Viên Thượng tranh hùng; Khơi sông Chương, Hứa Du hiến kế, Tào Tháo phá được Nghiệp, bắt sống Trần Lâm. Tháo hỏi Lâm: "Trước mày làm bài hịch cho Bản Sơ, kể tội tao ra cũng được, nhưng sao lại dám nói nhục đến cả ông cha tao?" Trần Lâm đáp: "Mũi tên đặt trên dây cung, không thể không bắn đi được." Tả hữu khuyên Tào Tháo giết đi. Tháo tiếc là người có tài, cho làm tòng sự.

Nhìn chung hình tượng của Lâm được mô tả sát với sử sách.