Značajni filmovi:
* Iz Rusije s ljubavlju (1963): Kao zli agent SMERSH-a, Red Grant.
* The Sand Pebbles (1966): Kao Jake Holman, mornar američke mornarice.
* The Sting (1973): Kao karizmatični prevarant, "Henry Gondorff."
* Ralje (1975): Kao lovac na sijedih morskih pasa, Quint.
* Crna nedjelja (1977): Kao izraelski protuteroristički agent, "David Kabakov."
* Morski vukovi (1980.): Kao nemilosrdni njemački zapovjednik podmornice, "kapetan Kessler."
* A Bridge Too Far (1977): Kao general britanske vojske, "general bojnik "Joe" Browning."
* Čovjek koji je volio žene (1983.): Kao uspješan umjetnik ženskaroš, "David Milford".
* Bezdan (1989): Kao pragmatični nadzornik naftne platforme, "Virgil "Bud" Brigman."
Ostali poznati filmovi:
* Bitka kod izbočine (1965.)
* Afera Thomas Crown (1968.)
* Posljednja trka (1971.)
* The Taking of Pelham One Two Three (1974)
* Robin i Marian (1976)
* Snaga 10 iz Navaronea (1978.)
* Maratonac (1976.)
* Avalon (1990)
Ovaj popis nije iscrpan, ali ističe neke od najupečatljivijih i kritički hvaljenih izvedbi Roberta Shawa. Bio je svestran glumac koji je unio dubinu i karizmu u širok raspon uloga.