Aktorską karierę Ray Liotta rozpoczynał na planie emitowanego przez NBC serialu telewizyjnego "Another World" ("Inny świat"). Grał w nim od 1978 do 1981 roku postać Joeya Perini'ego. Wszechstronne uzdolnienia miał okazję zaprezentować już na dużym ekranie, na którym pojawił się w 1986 r. rolą ex - więźnia w filmie "Something Wild". Dwa lata później zagrał studenta medycyny Eugene'a opiekującego się swoim upośledzonym umysłowo bratem (Tom Hulce) w wyreżyserowanym przez Roberta Younga dramacie "Dominik i Eugene".

Okazją do zagrania odmiennej roli - legendarnego gracza w baseball, Joe "Shoeless" Jacksona - był dla Liotty udział w filmie "Pole marzeń" ("Field of Dream") Phila Aldena Robinsona. Wśród odtwórców głównych ról znaleźli się także Kevin Costner i Burt Lancaster.

Największe uznanie przyniosła jednak aktorowi postać Henry'ego Hilla, w którą wcielił się w wyreżyserowanym przez Martina Scorsese w 1990 r. filmie "Chłopcy z ferajny". Opowiedziana w formie epizodów autentyczna historia nowojorskiego mafioso - Hilla, który w ciągu 30 lat zdobywa przywództwo w mafijnej hierarchii, nagrodzona została na festiwalu w Wenecji Srebrnym Lwem za reżyserię. W filmie oprócz Liotty zagrali również: Robert De Niro, Lorraine Bracco i - zdobywca Oscara za rolę drugoplanową - Joe Pesci.

W 1992 aktor wcielił się w rolę walczącego z biurokracją chirurga ("Article 99"), zagrał także w filmach: "Unlawful Entry" (1992), "Cop Land" (1997) i "Blow" (2000).