L’un des premiers rôles de Liotta était celui de Joey Perrini dans le feuilleton Another World. Il est apparu sur le spectacle de 1978 à 1981. Dans son premier film, il a violemment agressé sexuellement Pia Zadora avec un tuyau d’arrosage dans le classique culte The Lonely Lady. En 1987, il a obtenu sa première nomination aux Golden Globes pour Something Wild. En 1989, il a joué, avec Kevin Costner, dans le Film Fantastique/Drame, Field of Dreams. Liotta était Joe Jackson sans chaussures, le fantôme du célèbre joueur de baseball., En 1990, Liotta était le vrai gangster Henry Hill dans le film Goodfellas de Martin Scorsese. En 1992, il a joué, avec Kurt Russell et Madeleine Stowe, dans le thriller Unlawful Entry en tant que flic psychopathe. Il a également eu un rôle de premier plan dans le film de science-fiction/Action No Escape. Liotta a gagné plus d’éloges pour le film Cop Land de James Mangold, avec Sylvester Stallone, Robert De Niro et Harvey Keitel. En 1998, il a reçu des éloges sur le film policier Phoenix.
en plus de ses rôles au cinéma, Liotta était le chanteur Frank Sinatra dans le téléfilm de 1998 The Rat Pack., Il a reçu une nomination au Screen Actors Guild Award pour ce rôle. Il a fourni la voix de Tommy Vercetti pour le jeu vidéo de 2002 Grand Theft Auto: Vice City. Il a reçu une nomination aux Independent Spirit Award et une nomination aux Phoenix Film Critics Society Awards pour le meilleur second rôle masculin pour le film Narc. Il retrouve ensuite le réalisateur James Mangold en 2003 aux côtés de John Cusack et Alfred Molina dans le sombre thriller D’horreur Identity. Il a également raconté à L’intérieur de la Mafia pour la chaîne National Geographic en 2005., Il est apparu avec John Travolta dans le film Wild Hogs et avec Johnny Depp dans le film Blow de 2001.
en 2011, il a joué dans le Fils de personne, face à Channing Tatum et Al Pacino. Les films récents de Liotta incluent Date Night avec Steve Carell, Charlie St.Cloud avec Zac Efron, le drame indépendant Snowmen, et The River Sorrow, qui met en vedette Liotta en tant que détective aux côtés de Christian Slater et Ving Rhames.