1964年，雷·利奥塔涉足影坛圈，同年即在NBC电视台参演日间肥皂剧《另一个世界》。 1986年，雷·利奥塔与梅兰妮·格里菲斯合演了影片《散弹露露》， 以片中假释犯一角入围金球奖最佳男配角奖。 1987年，在《吾兄吾弟》里，饰演了一位照顾弱智兄长无微不至的医科学生。 1990年，雷·利奥塔参演马丁·斯科塞斯导演的《好家伙》。 1992年，雷·利奥塔在《危险第三情》中饰演恶棍Pete Davis而广受赞誉。 1998年，在改编自真实事件的影片《不论好坏》中雷·利奥塔塑造了弗兰克·辛纳屈一角，获得演员公会最佳男演员提名。 2002年，雷·利奥塔开始尝试影片制作，制作了《轰天战警》和《辑毒英雄》。同年，他为著名的电玩游戏《侠盗猎车手：罪恶都市》中的人物Tommy Vercetti配音，获得G-Phoria’s Glow最佳男配音奖。 2001年，雷·利奥塔参演《汉尼拔》、《偷心俩母女》及《美国毒枭》。