Buscemi er tilknyttet den eksperimentelle teatergruppen . Hans mest kjente filmroller var blant annet i De hensynsløse (), Garland Greene i Con Air, Rockhound i Armageddon, Donny i Den store Lebowski og Carl Showalter i . Til tross for at han vanligvis har kun biroller har han også hatt suksess som hovedrolleinnehaver, spesielt rollen som Seymour i . I 2010 fikk han hovedrollen i HBO-serien , noe som førte til at han vant en Screen Actors Guild Award og en Golden Globe Award for beste mannlige skuespiller i en TV-dramaserie.