 | Barbie (2023) als Barbie |
 | Asteroid City (2023) als The Actress / Wife |
 | Hollywood's Hard Hitters: Women in Action (2023) als Self |
 | Babylon (2022) als Nellie LaRoy |
 | Amsterdam (2022) als Valerie Voze |
 | The Suicide Squad (2021) als Harleen Quinzel / Harley Quinn |
 | Peter Rabbit 2: The Runaway (2021) als Flopsy Rabbit / The Narrator (voice) |
 | Joker: Put on a Happy Face (2020) als Self |
 | Birds of Prey (and the Fantabulous Emancipation of One Harley Quinn) (2020) als Harleen Quinzel / Harley Quinn |
 | Bombshell (2019) als Kayla Pospisil |
 | Dreamland (2019) als Allison Wells |
 | Once Upon a Time... in Hollywood (2019) als Sharon Tate |
 | Mary Queen of Scots (2018) als Queen Elizabeth I |
 | Slaughterhouse Rulez (2018) als Audrey |
 | Terminal (2018) als Annie / Bonnie |
 | Flopsy Turvy (2018) als Flopsy (voice) |
 | Peter Rabbit (2018) als Flopsy Rabbit / Narrator (voice) |
 | I, Tonya (2017) als Tonya Harding |
 | Goodbye Christopher Robin (2017) als Daphne Milne |
 | Suicide Squad (2016) als Harleen Quinzel / Harley Quinn |
 | The Legend of Tarzan (2016) als Jane Porter |
 | Whiskey Tango Foxtrot (2016) als Tanya Vanderpoel |
 | The Big Short (2015) als Margot Robbie (uncredited) |
 | Z for Zachariah (2015) als Ann Burden |
 | Neighbours 30th: The Stars Reunite (2015) als Self |
 | Suite Française (2015) als Celine Joseph |
 | Focus (2015) als Jess Barrett |
 | The Wolf Pack (2014) als Self |
 | The Wolf of Wall Street (2013) als Naomi Lapaglia |
 | About Time (2013) als Charlotte |
 | I.C.U. (2009) als Tristan Waters |
 | Vigilante (2008) als Cassandra |
 | A Big Bold Beautiful Journey |
 | Ocean's als Mrs. Ocean |
 | My Old Ass Producer |
 | Saltburn Producer |
| | Barbie Producer |
 | El arrullo de la bestia Executive Producer |
 | Promising Young Woman Producer |
| | Birds of Prey (and the Fantabulous Emancipation of One Harley Quinn) Producer |
| | Dreamland Producer |
| | Terminal Producer |
| | I, Tonya Producer |
| | I.C.U. Associate Producer |
| | The Sims Producer |
| | Avengelyne Producer |
| | Naughty Producer |
 | Whoever You Are, Honey Producer |
| | Monopoly Producer |
 | Pizza Girl Producer |
| | Ocean's Producer |