Varhainen ura:
* Once Upon a Time in America (1984) :Hänen läpimurtoroolinsa nuorena tyttönä, joka kasvaa voimakkaaksi mafiopomon rakastajaksi.
* Phenomena (1985) :Dario Argenton ohjaama kauhuelokuva, jossa hän esittää telepaattista tyttöä.
* Labyrinth (1986) :Jim Hensonin fantasiaelokuva, jossa hän esittää Sarahia, nuorta tyttöä, jonka on pelastettava pikkuveljensä goblinkuninkalta.
Myöhempi ura:
* Uramahdollisuudet (1991) :Romanttinen komedia, jossa hän esittää nuorta naista, joka rakastuu ujoun, kömpelöön mieheen.
* Requiem for a Dream (2000) :Järkyttävä draama huumeriippuvuudesta, jossa hän esittää nuorta naista, joka kamppailee heroiiniriippuvuuden kanssa.
* A Beautiful Mind (2001) :Elämäkertadraama, jossa hän esittää Alicia Nashia, skitsofreniasta kärsivän nerokkaan matemaatikon vaimoa. Tämä rooli voitti hänelle parhaan naissivuosan Oscar-palkinnon.
* Hulk (2003) :Supersankarielokuva, jossa hän esittää Betty Rossia, Bruce Bannerin rakkautta.
* Dark Water (2005) :Psykologinen trilleri, jossa hän esittää äitiä, joka epäilee, että hänen uudessa asunnossaan kummittelee.
* Blood Diamond (2006) :Sotadraama, jossa hän esittää toimittajaa, joka paljastaa timanttien salakuljetussuunnitelman.
* Hän ei vain pidä sinusta (2009) :Romanttinen komedia, jossa hän esittää naista, joka yrittää selvittää, miksi hänen poikaystävänsä ei kosi.
* No Strings Attached (2011) :Romanttinen komedia, jossa hän esittää lääkäriä, jolla on satunnainen suhde parhaan ystävänsä kanssa.
* Päivä, jolloin maa pysähtyi (2008) :Scifi-elokuva, jossa hän esittää Helen Bensonia, tiedemiestä, joka auttaa vierailijaa.
* Alita:Battle Angel (2019) :Scifi-elokuva, jossa hän esittää tohtori Idoa, kybernetiikkaa, joka löytää Alitan ja antaa hänelle uuden ruumiin.
* Top Gun:Maverick (2022) :Jatko-osa klassiselle toimintaelokuvalle, jossa hän toistaa roolinsa Penny Benjaminina, baarin omistajana ja Maverickin rakkauskohteena.
Tämä on vain pieni näyte Jennifer Connellyn laajasta filmografiasta. Hänen työnsä kattaa genrejä, ja hän on jatkuvasti tarjonnut voimakkaita ja mieleenpainuvia esityksiä koko uransa ajan.