Filme:
* Die Hand, die die Wiege rockt (1992) – als Emily Mott
* Die Schönheit im Inneren (2012) – als junge Frau
* Kalifornisierung (2011) – als Daisy
* Der letzte Ausweg (2015) – als Zoe
* Der Nachbar im Fenster (2021) – als Megan
* Das Anwesen (2022) – als Macey
* Das Unsichtbare (2023) – als Lucy
Fernsehen:
* Mein sogenanntes Leben (1994-1995) – als Grace
* Die Praxis (1997–2004) – als Jenna
* Gilmore Girls (2000–2007) – als Zigeuner
* Die Nanny (1993–1999) – als Maggie Sheffield
* Die Twilight Zone (2002) – als Sarah
* Helden (2006–2010) – als Claire Bennet
* Twin Peaks (2017) – als Shelly Johnson
* Amerikanische Hausfrau (2016–2021) – als Katie Otto
* Die OA (2016–2019) – als Jesse
* Der gute Doktor (2017-heute) – als Dr. Carly Lever
* Das letzte Schiff (2014–2018) – als Dr. Rachel Scott
* Law &Order:Spezialeinheit für Opfer (2000-heute) - in verschiedenen Rollen
* CSI:Miami (2002-2012) – in verschiedenen Rollen
* Haus (2004-2012) – in verschiedenen Rollen
* Grey's Anatomy (2005-heute) - in verschiedenen Rollen
Dies ist keine erschöpfende Liste, aber sie enthält einige ihrer bemerkenswertesten und beliebtesten Werke. Madeline Zima hat weiterhin konsequent in Film und Fernsehen gearbeitet und dabei ihr vielseitiges schauspielerisches Talent unter Beweis gestellt.