Es reconocida por su papel como Grace Gardner en la serie de televisión Hill Street Blues, interpretación por la que ganó un premio Emmy a mejor actriz de serie dramática en 1981, y por su rol como Dorothy Jennings en Dr. Quinn, Medicine Woman, por la cual fue nominada a los mismos premios en 1993.

En 1968 hizo su debut en la gran pantalla en el western de la Metro-Goldwyn-Mayer Day of the Evil Gun, seguido de actuaciones en las películas Heaven with a Gun, coprotagonizada con Glenn Ford, Bang the Drum Slowly, Chosen Survivors, The Black Marble, Back Roads, The Lords of Discipline y That Was Then... This Is Now.

Entre 1978 y 1981 encarnó a Liz Craig en la telenovela de la CBS Dallas.

Otras actuaciones en películas incluyen a Heart of Dixie, Happy Together, Far and Away y Space Cowboys.

[2]​[3]​ Luego de su participación en Dr. Quinn, Barbara realizó actuaciones en series comoThe Pretender, Chicago Hope, Frasier y Judging Amy.