uno de los primeros papeles de Liotta fue como Joey Perrini en la telenovela Another World. Apareció en el programa de 1978 a 1981. En su primera película agredió sexualmente a Pia Zadora con una manguera de jardín en el clásico de culto The Lonely Lady. En 1987, obtuvo su primera nominación al Globo de oro por Something Wild. En 1989, fue coprotagonista, junto con Kevin Costner, en la película de fantasía/drama, Field of Dreams. Liotta era Shoeless Joe Jackson, el fantasma del famoso jugador de béisbol., En 1990, Liotta fue el mafioso Henry Hill en la película de Martin Scorsese Goodfellas. En 1992, fue coprotagonista, junto con Kurt Russell y Madeleine Stowe, en el thriller unlawful Entry as a psychopathic cop. También tuvo un papel principal en la película de ciencia ficción/acción No Escape. Liotta ganó más elogios por la película de James Mangold Cop Land, protagonizada junto a Sylvester Stallone, Robert De Niro y Harvey Keitel. En 1998, recibió elogios de la película de crimen Phoenix.
Además de sus papeles en el cine, Liotta fue el cantante Frank Sinatra en la película de televisión de 1998 The Rat Pack., Recibió una nominación al Screen Actors Guild Award por este papel. Él proporcionó la voz de Tommy Vercetti para el videojuego de 2002 Grand Theft Auto: Vice City. Recibió una nominación al Independent Spirit Award y una nominación a los Phoenix Film Critics Society Awards al mejor hombre de apoyo para la película Narc. Luego se reunió con el director James Mangold en 2003 junto a John Cusack y Alfred Molina en el thriller de terror oscuro Identity. También narró Inside the Mafia para el Canal National Geographic en 2005., Apareció con John Travolta en la película Wild Hogs y con Johnny Depp en la película de 2001 Blow.
en 2011, protagonizó The Son of No One, junto a Channing Tatum y Al Pacino. Las películas recientes de Liotta incluyen Date Night with Steve Carell, Charlie St. Cloud with Zac Efron, el drama independiente Snowmen, y The River Sorrow, protagonizada por Liotta como detective junto a Christian Slater y Ving Rhames.