 | Avatar 5 (2031) als Neytiri |
 | Avatar 4 (2029) als Neytiri |
 | Avatar 3 (2025) als Neytiri |
 | Emilia Pérez (2024) als Rita |
 | The Absence of Eden (2024) als Esmee / Carmen |
 | Good Burger 2 (2023) als Zoe Saldaña |
 | Marvel Studios Assembled: The Making of the Guardians of the Galaxy Vol. 3 (2023) als Self - 'Gamora' |
 | Guardians of the Galaxy Vol. 3 (2023) als Gamora |
 | Inside Pandora's Box (2023) als Self |
 | Hollywood's Hard Hitters: Women in Action (2023) als Self |
 | Avatar: The Way of Water (2022) als Neytiri |
 | Avatar: The Deep Dive - A Special Edition of 20/20 (2022) als Self |
 | Amsterdam (2022) als Irma St. Clair |
 | The Adam Project (2022) als Laura |
 | Vivo (2021) als Rosa (voice) |
 | Vampires vs. the Bronx (2020) als Becky |
 | Love, Antosha (2019) als Self |
 | This Changes Everything (2019) als Self |
 | Avengers: Endgame (2019) als Gamora |
 | Missing Link (2019) als Adelina Fortnight (voice) |
 | Always at The Carlyle (2018) als Self (archive footage) |
 | Avengers: Infinity War (2018) als Gamora |
 | The Legend of Red Hand (2018) als Mia Parc |
 | I Kill Giants (2017) als Mrs. Mollé |
 | My Little Pony: The Movie (2017) als Captain Celaeno (voice) |
 | Guardians of the Galaxy Vol. 2 (2017) als Gamora |
 | Live by Night (2016) als Graciella Suarez |
 | Quantum Is Calling (2016) als Herself |
 | For the Love of Spock (2016) als Herself |
 | Star Trek Beyond (2016) als Lieutenant Nyota Uhura |
 | Nina (2016) als Nina Simone |
 | Sesame Street: Play All Day with Elmo! (2015) als Self |
 | Unity (2015) als Narrator (voice) |
 | Guide to the Galaxy with James Gunn (2014) als Herself |
 | The Book of Life (2014) als Maria (voice) |
 | Guardians of the Galaxy (2014) als Gamora |
 | Infinitely Polar Bear (2014) als Maggie |
 | Out of the Furnace (2013) als Lena Taylor |
 | Blood Ties (2013) als Vanessa |
 | Star Trek Into Darkness (2013) als Leuitenant Nyota Uhura |
 | The Words (2012) als Dora Jansen |
 | I Ain't Scared of You: A Tribute to Bernie Mac (2012) als Self |
 | Colombiana (2011) als Cataleya Restrepo |
 | Capturing Avatar (2010) als Self |
 | Takers (2010) als Lilli |
 | The Losers (2010) als Aisha |
 | Burning Palms (2010) als Sarah Cotton |
 | Death at a Funeral (2010) als Elaine |
 | Avatar: Creating the World of Pandora (2010) als Self |
 | Avatar (2009) als Neytiri |
 | Star Trek (2009) als Leiutenant Nyota Uhura |
 | The Skeptic (2009) als Cassie |
 | Vantage Point (2008) als Angie Jones |
 | Blackout (2007) als Claudine |
 | After Sex (2007) als Kat |
 | Constellation (2007) als Rosa Boxer |
 | The Heart Specialist (2006) als Donna |
 | Premium (2006) als Charli |
 | La maldición del Padre Cardona (2005) als Flor |
 | Dirty Deeds (2005) als Rachel Buff |
 | Guess Who (2005) als Theresa Jones |
 | Haven (2004) als Andrea |
 | The Terminal (2004) als Dolores Torres |
 | Pirates of the Caribbean: The Curse of the Black Pearl (2003) als Anamaria |
 | Drumline (2002) als Laila |
 | Crossroads (2002) als Kit |
 | Britney: The Videos (2001) als Herself |
 | Snipes (2001) als Cheryl |
 | Get Over It (2001) als Maggie |
 | Center Stage (2000) als Eva Rodríguez |
 | Sabaya |
 | Fencer |
 | 2nd Unit: Invisible Action Stars als Self |
| | Hummingbird |
| | Untitled Star Trek 4 als Lieutenant Nyota Uhuara |
 | Meet Me in Rome Executive Producer |
 | Meet Me in Paris Executive Producer |
 | 19 Weeks Producer |
 | The Honor List Executive Producer |
 | Kaylien Director |
| | The Bluff Producer |