 | The Kill Room (2023) als Patrice |
 | Red, White & Royal Blue (2023) als Ellen Claremont |
 | The Calm (2023) als Woman |
 | Hollywood Stargirl (2022) als Roxanne Martel |
 | Pumas: Legends of the Ice Mountains (2021) als Narrator |
 | Charles Bronson, le génie du mâle (2020) als Self (archive footage) |
 | The War with Grandpa (2020) als Sally |
 | QT8: The First Eight (2019) als Self (archive footage) |
 | Beyond Boundaries: The Harvey Weinstein Scandal (2018) als Self (archive footage) |
 | Down a Dark Hall (2018) als Madame Duret |
 | The House That Jack Built (2018) als Lady 1 |
 | The Con Is On (2018) als Harriet Fox |
 | Kalachakra l'Eveil (2017) als Narrator |
 | John Travolta, le miraculé d'Hollywood (2017) als Self - Actress (archive footage) |
 | Burnt (2015) als Simone |
 | Jump! (2014) als Wendy |
 | The Mundane Goddess (2014) als Hera |
 | The Gift (2014) als Miss Anderson |
 | Nymphomaniac: Vol. II (2013) als Mrs. H |
 | Nymphomaniac: Vol. I (2013) als Mrs. H |
 | Love, Marilyn (2013) als Self |
 | Movie 43 (2013) als Fake Lois Lane (segment "Super Hero Speed Dating") |
 | Playing for Keeps (2012) als Patti |
 | Bel Ami (2012) als Madeleine Forestier |
 | Kill Bill: The Whole Bloody Affair (2011) als The Bride / Beatrix Kiddo (Black Mamba) / Mommy |
 | Ceremony (2010) als Zoe |
 | Percy Jackson & the Olympians: The Lightning Thief (2010) als Medusa |
 | Motherhood (2009) als Eliza Welsh |
 | A Muppets Christmas: Letters to Santa (2008) als Joy |
 | My Zinc Bed (2008) als Elsa |
 | The Accidental Husband (2008) als Emma |
 | The Life Before Her Eyes (2007) als Diana |
 | Mission Zero (2007) als Uma Thurman |
 | My Super Ex-Girlfriend (2006) als Jenny Johnson |
 | Tarantino's Mind (2006) als The Bride / Mia Wallace (archive footage) |
 | The Producers (2005) als Ulla |
 | A Tribute To Ismail Merchant (2005) als Self (archive footage) |
 | The Naked Brothers Band: The Movie (2005) als Uma Thurman |
 | Prime (2005) als Rafi Gardet |
 | Be Cool (2005) als Edie Athens |
 | The Making of 'Kill Bill Vol. 2' (2004) als Self |
 | Kill Bill: Vol. 2 (2004) als Beatrix "The Bride" Kiddo |
 | Paycheck (2003) als Rachel Porter |
 | The Making of 'Kill Bill Vol. 1' (2003) als Self |
 | Kill Bill: Vol. 1 (2003) als Beatrix "The Bride" Kiddo |
 | All the Love You Cannes! (2002) als Self |
 | Hysterical Blindness (2002) als Debby Miller |
 | De Superman à Spider-Man: L'aventure des super-héros (2001) als Poison Ivy (archive footage) |
 | Tape (2001) als Amy Randall |
 | Chelsea Walls (2001) als Grace |
 | Without Lying Down: Frances Marion and the Power of Women in Hollywood (2000) als Self - Narrator (voice) |
 | The Golden Bowl (2000) als Charlotte Stant |
 | Vatel (2000) als Anne de Montausier |
 | Sweet and Lowdown (1999) als Blanche Williams |
 | The Avengers (1998) als Emma Peel |
 | Les Misérables (1998) als Fantine |
 | Gattaca (1997) als Irene Cassini |
 | Batman & Robin (1997) als Dr. Pamela Isley / Poison Ivy |
 | Duke of Groove (1996) als Maya |
 | The Truth About Cats & Dogs (1996) als Noelle |
 | Beautiful Girls (1996) als Andera |
 | A Month by the Lake (1995) als Miss Beaumont |
 | Pulp Fiction (1994) als Mia Wallace |
 | Even Cowgirls Get the Blues (1994) als Sissy Hankshaw |
 | Mad Dog and Glory (1993) als Glory |
 | Jennifer Eight (1992) als Helena Robertson |
 | Final Analysis (1992) als Diana Baylor |
 | Robin Hood (1991) als Maid Marian |
 | Henry & June (1990) als June Miller |
 | Where the Heart Is (1990) als Daphne McBain |
 | Dangerous Liaisons (1988) als Cécile de Volanges |
 | The Adventures of Baron Munchausen (1988) als Venus / Rose |
 | Johnny Be Good (1988) als Georgia Elkans |
 | Kiss Daddy Goodnight (1987) als Laura |
 | Anita als Anita Bryant |
 | Tau Ceti Foxtrot |
 | The Old Guard 2 |
 | Oh, Canada als Emma |
| | The Kill Room Producer |
| | The Accidental Husband Producer |
| | Kill Bill: Vol. 2 Characters |
| | Kill Bill: Vol. 1 Characters |
| | Hysterical Blindness Executive Producer |
| | Tau Ceti Foxtrot Producer |