Filmovi:
* Ruka koja ljulja kolijevku (1992) - kao Emily Mott
* Ljepota iznutra (2012) - kao mlada žena
* Kalifornija (2011) - kao Daisy
* Posljednje utočište (2015) - kao Zoe
* Susjed na prozoru (2021) - kao Megan
* Imanje (2022) - kao Macey
* Neviđeno (2023) - kao Lucy
Televizija:
* Moj takozvani život (1994-1995) - kao Grace
* Praksa (1997-2004) - kao Jenna
* Djevojke Gilmore (2000-2007) - kao Gypsy
* Dadilja (1993-1999) - kao Maggie Sheffield
* Zona sumraka (2002) - kao Sarah
* Heroji (2006-2010) - kao Claire Bennet
* Twin Peaks (2017) - kao Shelly Johnson
* Američka domaćica (2016.-2021.) - kao Katie Otto
* OA (2016-2019) - kao Jesse
* Dobri doktor (2017.-danas) - kao dr. Carly Lever
* Posljednji brod (2014.-2018.) - kao dr. Rachel Scott
* Zakon i red:Specijalna jedinica za žrtve (2000-danas) - kao razne uloge
* CSI:Miami (2002.-2012.) - kao razne uloge
* Kuća (2004.-2012.) - kao razne uloge
* Greyeva anatomija (2005.-danas) - kao različite uloge
This is not an exhaustive list, but it represents some of her most notable and popular works. Madeline Zima nastavila je dosljedno raditi na filmu i televiziji, pokazujući svoj svestrani glumački talent.