Películas:
* ¡El Informante! (2009) - Mark Whitacre
* Los Jones (2010) - Steve Jones
* Nuestro hermano idiota (2011) - Trébek
* La niñera (2011) - Noé
* El compromiso de cinco años (2012) - Randy
* El Calor (2013) - Detective Daniel Mullins
* Película 43 (2013)-David
* El viaje de la culpa (2012) - Ryan
* Los gemelos esqueleto (2014) - Billy
* El campanero de bodas (2015) - Doug
* La Noche (2015) - Álex
* El entrometido (2015) - Danny
* El Fundador (2016) - Don "Grande" Thompson
* Las pequeñas horas (2017) - Massetto
* El Rey de la Polca (2017) - Jasón
* El Unicornio (2019) - Vadear
* La guerra del mañana (2021) - Capitán Hart
Televisión:
* El programa diario (2006-2007) - Corresponsal
* Cosas importantes con Demetri Martin (2009) - Él mismo
* La Oficina (2010) - El papá de Andy
* Chica nueva (2012-2018) - Obispo Winston
* Brooklyn Nueve y Nueve (2013-2021) - Det. peluche
* Angie Tribeca (2016-2018) - Oficial Danny
* Amor (2016-2018) - José
* La maravillosa señora Maisel (2017-presente) - Lenny Bruce
* Supermercado (2019) - Glenn Sturgis
* Fuerza Espacial (2020-presente) - Dr. Adrian Mallory
* La fiesta posterior (2022-presente) - Detective Danner
Esta es sólo una lista parcial, ya que también ha aparecido en otros proyectos.
También ha aparecido en numerosos cortometrajes y tiene algunos proyectos en proceso.
Kyle Bornheimer ha construido una exitosa carrera como actor tanto en comedia como en drama. Es conocido por su versatilidad y ritmo cómico.