Filmy:
* Ręka, która kołysze kołyskę (1992) – jako Emily Mott
* Piękno w środku (2012) – jako młoda kobieta
* Kalifornacja (2011) – jako Daisy
* Ostateczność (2015) – jako Zosia
* Sąsiad w oknie (2021) – jako Megan
* Posiadłość (2022) – jako Macey
* Niewidzialne (2023) – jako Łucja
Telewizja:
* Moje tak zwane życie (1994-1995) - jako Gracja
* Praktyka (1997-2004) – jako Jenna
* Dziewczyny Gilmore (2000-2007) - jako Cygan
* Niania (1993-1999) – jako Maggie Sheffield
* Strefa mroku (2002) – jako Sara
* Bohaterowie (2006-2010) – jako Claire Bennet
* Bliźniacze Szczyty (2017) – jako Shelly Johnson
* Amerykańska gospodyni domowa (2016-2021) – jako Katie Otto
* OA (2016-2019) – jako Jesse
* Dobry lekarz (2017-obecnie) – jako dr Carly Lever
* Ostatni statek (2014-2018) – jako dr Rachel Scott
* Prawo i porządek:Jednostka Specjalna ds. Ofiar (2000-obecnie) - w różnych rolach
* CSI:Miami (2002-2012) - w różnych rolach
* Dom (2004-2012) - w różnych rolach
* Anatomia Greya (2005-obecnie) - w różnych rolach
Nie jest to lista wyczerpująca, ale przedstawia niektóre z jej najbardziej znanych i popularnych dzieł. Madeline Zima konsekwentnie pracuje w filmie i telewizji, prezentując swój wszechstronny talent aktorski.