1986年，蒂尔达·斯文顿出演剧情电影《卡拉瓦乔 》，进入影视圈。该片讲述了著名艺术家卡拉瓦乔的传奇故事。蒂尔达因与卡拉瓦乔画中女性神似的长相被导演贾曼选中。

1991年，蒂尔达凭借剧情片《爱德华二世》获得了威尼斯电影节沃尔皮杯最佳女主角奖。电影讲述了爱德华二世因爱上一个男人，而被自己的王后以及众臣陷害的故事。蒂尔达在其中饰演冰冷高贵却遭遇曲折的王后伊莎贝拉。

1992年，蒂尔达主演剧情电影《美丽佳人欧兰朵》，该片讲述了一位在中世纪受到女王宠幸的不老贵族欧兰朵在400年间的传奇经历。从男变女、青春不老，她凭借该片获得了第37届意大利大卫奖最佳外国女演员、第6届欧洲电影奖最佳女演员的提名。

2001年，蒂尔达出演悬疑电影《暗夜摇篮曲》，饰演一位独立操持家务、却因保护儿子而陷入巨大阴谋的母亲。影片中出色的演技使得她凭借该片获得金球奖最佳女演员的提名。

2005年，她与基努·李维斯合作出演了改编自同名漫画的恐怖电影《地狱神探》，讲述了从小具有辨认恶魔与天使能力的神秘术士康斯坦丁的神奇故事。在片中，蒂尔达饰演花样百出的大天使加百利，虽然顶着泡面头却依然高贵霸气。

2007年，蒂尔达出演惊悚动作片《迈克尔·克莱顿》，在片中饰演不苟言笑、利益至上的法律顾问凯伦·克劳德，在她看来只要能够保证客户赢得官司，可以不惜一切代价。蒂尔达则凭借这个干练的律政精英形象获得第80届奥斯卡金像奖最佳女配角奖。

而在同年的《纳尼亚传奇》中，她又化身白女巫贾迪斯，手持双剑驾驭白熊，这个威武冷漠、仿若天生的冰雪女王惊艳了全场，也让很多国内观众第一次记住了蒂尔达。

2012年，蒂尔达和比自己年轻21岁的汤姆·希德勒斯顿领衔出演了吸血鬼电影《唯爱永生》，在这部包着吸血鬼题材外衣的文艺片里，蒂尔达和抖森演绎了一对携手数百年的吸血鬼情侣。金发雪肤，高贵优雅，她把吸血鬼的美丽表现得淋漓尽致。

2013年，蒂尔达出演改编自法国同名漫画的科幻电影《雪国列车》，讲述了世界末日到来后发生在“雪国列车”上的最后的幸存者们之间的种种斗争。她在片中饰演列车头等舱的代表人物曼森，丢弃了昔日的高冷的气质，变身成神经质的反派。

2014年，在韦斯·安德森自编自导的悬疑电影《布达佩斯大饭店》中，影片讲述了战争时期一个欧洲著名大饭店看门人的传奇，以及他和一个后来成为他最信任门生的年轻雇员之间友谊的故事。电影中，蒂尔达摇身一变，成为了84岁高龄的D夫人

2015年，在由美国漫威影业制作的科幻动作电影《奇异博士》中，蒂尔达饰演奇异博士的师父古一法师，突破以往广为人知的男性长者形象，她将这位隐居喜马拉雅山却心怀众生、神秘莫测的至尊法师演成了自己。

2018年，蒂尔达与达科塔·约翰逊合作主演恐怖电影《阴风阵阵》，影片讲述了一个年轻美国芭蕾舞者到德国舞蹈学院学习，逐渐发现了学校的黑暗、险恶秘密的故事。蒂尔达在其中一人分饰两角，其中之一还是位82岁高龄的老爷爷。