Suksessen på teaterscenen resulterte i en filmkontrakt med 20th Century Fox. Mansfield ble kjent for sitt platinablonde hår, yppige former og dristige klesvalg, og ble stadig sammenlignet med Marilyn Monroe. Hun gjorde seg spesielt bemerket i komediene (1956) og (1957), men fikk også ros for rolletolkningene sine i dramafilmene og (begge fra 1957).