מהכוכבים הגדולים בקולנוע, החל משנות ה-70. את פרס האוסקר חטף פעמים: על תפקיד-המשנה ב"הסנדק 2" (74) ואת פרס השחקן הראשי על "השור הזועם" (80).
מועמדויות נוספות לזכותו על "נהג מונית" (76), "צייד הצבאים" (78), "התעוררות" (90) ו"פסגת הפחד" (91).
דה נירו היה לשחקן קבוע ברבים בסרטים של מרטין סקורסזה, כשהוא מככב בכ-8 מסרטיו.
הוא מזוהה עם דמויות גבריות אמריקאיות-איטלקיות קשוחות, אך בצד דמויות אלו גילם קשת רחבה ביותר של דמויות, בסרטים רומנטיים ("למדי אותי לאהוב"), סרטים דרמטיים ("התעוררות"), מיוזיקל אחד ("ניו יורק, ניו יורק"). הוא אף גילם את המפלצת של פרנקנשטיין, ואת השטן ב"ליבו של אנג'ל" (זאת לאחר שסירב לשחק את ישו ב"הפיתוי האחרון של ישו" של סקורסזה).
בשנת 1993 פנה לראשונה לבימוי, בסרט "סיפור רובע ברונקס" בו גם כיכב.
בין סרטיו האחרונים "לפגוש את ההורים ", "אבק כוכבים", "רצח מוצדק" ו"מה בדיוק קרה".
