จูเลีย โรเบิร์ตส์ เคยแสดงละครบรอดเวย์ในผลงานของริชาร์ด กรีนเบิร์ก เรื่อง Three Days of Rain เธอยังให้เสียงพากย์เป็นแมงมุมชาร์ล็อตต์ ในภาพยนตร์เรื่อง Charlottes Web เธอได้ร่วมงานกับไมก์ นิโคลส์ครั้งแรกในภาพยนตร์เรื่อง Closer และเธอยังร่วมแสดงนำในภาพยนตร์เรื่อง Oceans Eleven และ Twelve ซึ่งกำกับโดยสตีเว่น โซเดอร์เบิร์ก
เธอแสดงนำในภาพยนตร์ของเรฟโวลูชั่น สตูดิโอ เรื่อง Mona Lisa Smile, ผลงานการกำกับชิ้นแรกของจอร์จ คลูนีย์ เรื่อง Confessions of a Dangerous Mind และภาพยนตร์เรื่อง Full Frontal โรเบิร์ตส์เคยได้รับทั้งรางวัลออสการ์และลูกโลกทองคำจากการแสดงของเธอในภาพยนตร์เรื่อง Erin Brockovich ซึ่งกำกับโดยโซเดอร์เบิร์ก Erin Brockovich เป็นผลงานหลังจากที่โรเบิร์ตส์ประสบความสำเร็จกับภาพยนตร์ฮิตอย่าง Notting Hill ที่กำกับโดยโรเจอร์ มิเชลล์, Runaway Bride ซึ่งทำให้โรเบิร์ตส์ได้กลับมาร่วมงานกับริชาร์ด เกียร์ คู่ขวัญเก่าจากภาพยนตร์เรื่อง Pretty Woman ภายใต้การกำกับของแกร์รี่ มาร์แชลล์
โรเบิร์ตส์ยังแสดงนำในภาพยนตร์เรื่อง The Mexican ที่เธอร่วมแสดงกับแบร็ด พิตต์ และเจมส์ แกนดอลฟินี่ และเรื่อง Americas Sweethearts ซึ่งเธอแสดงนำร่วมกับบิลลี่ คริสตัล, แคเธอรีน ซีต้า-โจนส์ และจอห์น คูแซ็ค โรเบิร์ตส์ยังแสดงนำในภาพยนตร์หลายเรื่องของฮอลลีวู้ดที่ประสบความสำเร็จอย่างสูง เธอเริ่มเป็นที่รู้จักของคนดูจากการรับบทที่ทำให้เธอได้รับคำชมไปอย่างท่วมท้นในภาพยนตร์เรื่อง Mystic Pizza ตามมาด้วยเรื่อง Steel Magnolias ซึ่งทำให้เธอได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์ครั้งแรก ภาพยนตร์เรื่องต่อมาของเธอ Pretty Woman กลายเป็นภาพยนตร์ทำรายได้สูงสุดของปี 1990 และทำให้โรเบิร์ตส์ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์เป็นครั้งที่ 2 หลังจากนั้นโรเบิร์ตส์มีผลงานภาพยนตร์ออกมาอย่างต่อเนื่อง อาทิเช่น Flatliners, Sleeping with the Enemy, Dying Young, The Pelican Brief และ Something to Talk About
โรเบิร์ตส์ยังแสดงนำร่วมกับเลียม นีสัน ในภาพยนตร์ของนีล จอร์แดน เรื่อง Michael Collins และในภาพยนตร์ของวูดี้ อัลเลน เรื่อง Everyone Says I Love You ส่วนในปี 1997 เธอแสดงนำในภาพยนตร์โกยเงินเรื่อง My Best Friends Wedding ที่กำกับโดยพีเจ โฮแกน รวมถึงภาพยนตร์ทริลเลอร์ที่กำกับโดยริชาร์ด ดอนเนอร์ เรื่อง Conspiracy Theory ซึ่งเธอร่วมแสดงกับเมล กิ๊บสัน หลังจากนั้น โรเบิร์ตส์ยังร่วมแสดงกับเอ๊ด แฮร์ริส และซูซาน ซาแรนดอน ในภาพยนตร์ของคริส โคลัมบัส เรื่อง Stepmom เมื่อรวมๆ กันแล้ว ภาพยนตร์ของโรเบิร์ตส์สามารถทำรายได้จากทั่วโลกไปแล้วสูงถึง $2.5 พันล้าน