Skorá kariéra:
* Once Upon a Time in America (1984) :Jej prelomová rola mladého dievčaťa, z ktorého vyrastie milenka mocného mafiánskeho bossa.
* Fenomény (1985) :Horor režiséra Daria Argenta, kde hrá telepatické dievča.
* Labyrint (1986) :Fantasy film Jima Hensona, kde hrá Sarah, mladé dievča, ktoré musí zachrániť svojho bračeka pred kráľom škriatkov.
Neskoršia kariéra:
* Príležitosti kariéry (1991) :Romantická komédia, kde hrá mladú ženu, ktorá sa zamiluje do plachého a nemotorného muža.
* Requiem za sen (2000) :Drsná dráma o drogovej závislosti, kde stvárňuje mladú ženu, ktorá bojuje so závislosťou od heroínu.
* Krásna myseľ (2001) :Životopisná dráma, kde hrá Aliciu Nash, manželku geniálneho matematika trpiaceho schizofréniou. Táto rola jej priniesla Oscara za najlepšiu herečku vo vedľajšej úlohe.
* Hulk (2003) :Superhrdinský film, kde hrá Betty Ross, milenca Brucea Bannera.
* Temná voda (2005) :Psychologický triler, kde hrá matku, ktorá má podozrenie, že v jej novom byte straší.
* Blood Diamond (2006) :Vojnová dráma, kde hrá novinárku, ktorá odhalí plán pašovania diamantov.
* On do vás jednoducho nie je tak rád (2009) :Romantická komédia, kde hrá ženu, ktorá sa snaží prísť na to, prečo jej priateľ nepožiadal.
* No Strings Attached (2011) :Romantická komédia, kde hrá lekárku, ktorá má neformálny vzťah so svojou najlepšou kamarátkou.
* Deň, keď sa zastavila Zem (2008) :Sci-fi film, kde hrá Helen Benson, vedkyňu, ktorá pomáha mimozemskému návštevníkovi.
* Alita:Bojový anjel (2019) :Sci-fi film, kde hrá Dr. Ido, kybernetičku, ktorá nájde Alitu a dá jej nové telo.
* Top Gun:Maverick (2022) :Pokračovanie klasického akčného filmu, kde si zopakuje svoju úlohu Penny Benjaminovej, majiteľky baru a Maverickovej lásky.
To je len malá ukážka z rozsiahlej filmografie Jennifer Connelly. Jej tvorba zahŕňa žánre a počas svojej kariéry neustále podáva silné a nezabudnuteľné výkony.