Es conocido por sus interpretaciones del Dr. Dick Richards en China Beach de ABC, del Emergency Medical Hologram (EMH), también denominado El Doctor, en Star Trek: Voyager de UPN, el vaquero en Innerspace, Joe "The Meat Man" Morton en Home Improvement, el entrenador Cutlip en The Wonder Years y Richard Woolsey en Stargate SG-1 y Stargate Atlantis.

Picardo hizo su debut en largometrajes como Eddie Quist, el asesino en serie-hombre lobo en la película de Joe Dante The Howling (1981).

Picardo también dio su voz al Johnny Cab robótico de Total Recall.

Ese mismo año, protagoniza el filme independiente de Russ Emanuel P.J., junto a John Heard y Vincent Pastore.

[3]​ Picardo recientemente participó en Chasing the Green de Russ Emanuel, junto a William Devane, Jeremy London y Ryan Hurst.

En 2007 y 2008, participó en Star Trek: The Music, un tour multi-ciudad junto a John de Lancie.

Picardo también tuvo apariciones en E-Ring como un reportero en el Pentágono, en Cold Case como un padre enfurecido, y como un agente de policía en CSI: NY.