Este cunoscută pentru rolul ei ca Carrie Bradshaw în serialul de televiziune HBO Sex and the City (1998–2004), pentru care a câștigat două premii Emmy, patru premii Golden Globe pentru Cea mai bună actriță într-un serial de comedie și trei premii ale Gildelor Actorilor. Personajul a fost extrem de popular în timpul difuzării serialului și a fost ulterior recunoscut ca unul dintre cele mai mari personaje feminine din televiziunea americană. A reluat ulterior rolul în filmele Sex and the City (2008) și Sex and the City 2 (2010), precum și în emisiunea de televiziune And Just Like That... (2021–prezent).
Parker și-a făcut debutul pe Broadway la vârsta de 11 ani în revivarea din 1976 a piesei The Innocents, înainte de a juca rolul principal în musicalul Broadway Annie în 1979. A avut primele apariții majore în filme în dramele din 1984 Footloose și Firstborn. Alte roluri de film includ L.A. Story (1991), Honeymoon in Vegas (1992), Hocus Pocus (1993), Ed Wood (1994), The First Wives Club (1996), The Family Stone (2005), Failure to Launch (2006), Did You Hear About the Morgans? (2009) și New Year's Eve (2011).
În 2012, Parker s-a întors la televiziune pentru prima dată de la Sex and the City, interpretând-o pe Isabelle Wright în trei episoade ale serialului FOX Glee. A jucat rolul lui Frances Dufresne în serialul HBO Divorce (2016–2019), pentru care a fost nominalizată la un premiu Golden Globe. Din 2005, conduce propria companie de producție, Pretty Matches, care a creat conținut pentru HBO și alte canale.