Główne role:
* Doogie Howser, lekarz medycyny (1989-1993): Jego przełomowa rola nastoletniego cudownego lekarza.
* Jak poznałem waszą matkę (2005–2014): Zagrał uroczego i uroczego Barneya Stinsona.
* Seria niefortunnych zdarzeń (2017–2019): W tej czarnej komedii wcielił się w złowrogiego hrabiego Olafa.
* To grzech (2021): Zagrał Henry'ego, przyjaciela głównych bohaterów, w uznanym dramacie o kryzysie AIDS w Londynie.
* Bez połączenia (od 2022 r.): Obecnie występuje w roli Michaela Lawsona, niedawno rozwiedzionego mężczyzny poruszającego się po randkowej scenie Nowego Jorku.
Role powtarzające się:
* Żołnierze statku kosmicznego (1997): Pojawił się jako żołnierz imieniem szeregowy Carl Jenkins.
* Simpsonowie (2000): Wystąpił gościnnie jako śpiewający kelner w odcinku „The Mansion Family”.
* Amerykański tato! (2009-obecnie): Głosi postać Steve'a Smitha.
* Teoria Wielkiego Wybuchu (2010–2019): Miał powracającą rolę Barneya Stinsona.
Występy gościnne:
* Muppety (1976–1981): Pojawił się w kilku odcinkach.
* Dr. Quinn, Medyczka (1993): Wystąpił gościnnie jako młody lekarz.
* Skrzydło Zachodnie (2000-2006): Zagrał gościnną rolę w odcinku.
* Zagubieni (2004–2010): Miał niezapomniany gościnny występ w roli tajemniczej postaci.
* Glee (2009–2015): Wystąpił gościnnie w kilku odcinkach jako przezabawny Bryan Ryan.
Nie jest to wyczerpująca lista, ale obejmuje najważniejsze programy telewizyjne, w jakie Neil Patrick Harris brał udział. Jest znany ze swojej wszechstronności i wyczucia komediowego, a także nadal odgrywa różnorodne role w różnych gatunkach.