Carrera temprana:
* Érase una vez en América (1984) :Su papel decisivo como una joven que crece hasta convertirse en la amante de un poderoso jefe de la mafia.
* Fenómenos (1985) :Una película de terror dirigida por Dario Argento, donde interpreta a una chica telepática.
* Laberinto (1986) :Una película de fantasía de Jim Henson, donde interpreta a Sarah, una joven que debe rescatar a su hermano pequeño de un rey duende.
Carrera posterior:
* Oportunidades profesionales (1991) :Una comedia romántica donde interpreta a una joven que se enamora de un hombre tímido y torpe.
* Réquiem por un sueño (2000) :Un drama desgarrador sobre la adicción a las drogas, donde interpreta a una joven que lucha contra la adicción a la heroína.
* Una mente maravillosa (2001) :Un drama biográfico donde interpreta a Alicia Nash, la esposa de un brillante matemático que sufre esquizofrenia. Este papel le valió un Premio de la Academia a la Mejor Actriz de Reparto.
* Hulk (2003) :Una película de superhéroes donde interpreta a Betty Ross, el interés amoroso de Bruce Banner.
* Agua Oscura (2005) :Un thriller psicológico donde interpreta a una madre que sospecha que su nuevo apartamento está embrujado.
* Diamante de sangre (2006) :Un drama de guerra donde interpreta a una periodista que descubre un plan de contrabando de diamantes.
* Simplemente no le gustas tanto (2009) :Una comedia romántica donde interpreta a una mujer que intenta descubrir por qué su novio no le propone matrimonio.
* Sin condiciones (2011) :Una comedia romántica donde interpreta a una doctora que tiene una relación casual con su mejor amiga.
* El día que la Tierra se detuvo (2008) :Una película de ciencia ficción donde interpreta a Helen Benson, una científica que ayuda a un visitante extraterrestre.
* Alita:Ángel de batalla (2019) :Una película de ciencia ficción donde interpreta al Dr. Ido, un cibernético que encuentra a Alita y le da un nuevo cuerpo.
* Top Gun:Maverick (2022) :Una secuela de la clásica película de acción, donde retoma su papel de Penny Benjamin, dueña de un bar e interés amoroso de Maverick.
Esta es sólo una pequeña muestra de la extensa filmografía de Jennifer Connelly. Su trabajo abarca géneros y constantemente ha realizado actuaciones poderosas y memorables a lo largo de su carrera.