Interpretó al hermano mafioso de Marlon Brando, Charley, en On the Waterfront (La ley del silencio, 1954), al protagonista, Sol Nazerman, en The Pawnbroker (El prestamista, 1964), que le valió el Oso de Plata a la mejor interpretación masculina, y al jefe de policía Bill Gillespie, junto a Sidney Poitier, en la película In the Heat of the Night (En el calor de la noche, 1967), que le otorgó el Óscar al mejor actor.

Debutó en el cine con un pequeño papel en Teresa (1951), de Fred Zinnemann y posteriormente apareció en películas como The Big Knife (1955), Oklahoma!

[16]​ Mientras servía como torpedero en destructores, entró en acción en el Frente del Pacífico Sur, incluida la batalla de Iwo Jima.

[10]​ Decidió asistir a clases de arte dramático, sobre todo porque entre sus integrantes había mujeres jóvenes y atractivas.

[15]​ Steiger se sorprendió al descubrir su propio talento como actor, y le animaron a seguir estudiando en la Dramatic Workshop, escuela de arte dramático fundada por Piscator.

Fue allí, junto a Marlon Brando, Karl Malden o Eli Wallach, donde se formó en la actuación de método, una técnica que le marcó profundamente.

[15]​ Su carrera en los escenarios continuó en 1950, con un pequeño papel en una producción de An Enemy of the People en el Music Box Theatre.

[20]​ Su primer papel importante en Broadway llegó en la producción de Clifford Odets Night Music (1951), donde interpretó a A. L. Rosenberger,[4]​[21]​ obra se representó en el ANTA Playhouse.

[4]​ Steiger, que se describía a sí mismo como «arrogante», se ganó a Zinnemann elogiando su dirección; Zinnemann dijo posteriormente que el actor era «muy popular, extremadamente elocuente y lleno de recuerdos notables», y ambos mostraron un gran respeto mutuo toda su vida.

[51]​ En la película, Steiger mostró a un Jud perturbado y emocionalmente aislado, lo que, en opinión del canal de televisión Turner Classic Movies, aportó al personaje una «complejidad que iba mucho más allá del típico villano de un musical».

[54]​ Steiger y Palance no se llevaron bien durante el rodaje, y en una escena Palance le arrojó a Steiger varios álbumes de discos en un gesto de frustración, al considerar que intentaba robarle la escena.

[61]​ Durante el rodaje de Run of the Arrow, de Samuel Fuller, película en la que interpretaba a un veterano del ejército confederado que se niega a aceptar la derrota tras la rendición del general Robert E.

[64]​ Protagonizó, junto a James Mason e Inger Stevens, la película de Andrew L. Stone Cry Terror!

[67]​ Al año siguiente, Steiger actuó junto a la actriz británica Claire Bloom (con la que posteriormente se casó) en una adaptación al teatro realizada por Fay y Michael Kanin de la película de 1950 Rashōmon, de Akira Kurosawa, en la que encarnó el bandido interpretado originalmente por Toshirō Mifune;[68]​ la obra fue un gran éxito, elogiada por la crítica y nominada a tres Premios Tony.

[76]​[77]​ Su siguiente papel fue en la coproducción cinematográfica europea World in My Pocket, junto a Nadja Tiller.

[81]​ También interpretó un pequeño papel como comandante de un destructor entre el gran reparto de The Longest Day (El día más largo), que incluía a John Wayne, Richard Todd, Robert Mitchum, Richard Burton, Sean Connery y Henry Fonda.

[n 5]​[83]​ Al año siguiente interpretó al despiadado promotor inmobiliario y concejal napolitano Edoardo Nottola, que utiliza su poder político para obtener beneficios personales en un negocio inmobiliario suburbano a gran escala, en la producción italiana de Francesco Rosi, Le mani sulla città;[84]​ según el biógrafo Francesco Bolzoni, Rosi había elegido a Steiger para esta película en idioma italiano porque quería «un intérprete de gran riqueza y capacidad» en el papel del promotor inmobiliario.

Leyó varias veces la novela de Edward Lewis Wallant en que se basaba el guion para conocer a fondo al personaje, e insistió en reducir sus diálogos para hacerlo más realista y distanciado de la sociedad;[10]​ Lumet señaló que, durante la producción, Steiger tenía tendencia a ser excesivamente dramático: «Claro que Rod tiene puntos débiles retóricos, pero puedes hablar de ellos con él.

Le indiqué que este judío solitario no podía expresar sus emociones; había sido golpeado por la vida y por la gente.

[108]​ Ese mismo año interpretó a un suboficial gay reprimido junto a John Phillip Law en The Sergeant, dirigida por John Flynn, para la Warner Bros.-Seven Arts, que le valió el Premio David de Donatello al mejor actor extranjero;[109]​ a pesar del premio, en The New Yorker la crítica cinematográfica Pauline Kael se mostró especialmente crítica con el papel de Steiger como homosexual y opinó que estaba «totalmente fuera de su alcance».

Steiger calificó este rechazo como «la decisión más estúpida de su carrera»[116]​ y comentó: «Me subí a la parra.

[121]​ En un principio, Leone no estaba satisfecho con su interpretación, ya que representaba a su personaje como una figura seria, del estilo de Zapata;[122]​ como resultado, creció la tensión entre ambos, llegando incluso a producirse un incidente que acabó con Steiger marchándose durante el rodaje de una escena.

Una vez terminada la película se mostraron satisfechos con el resultado final y Steiger elogió a Leone por sus dotes como director.

Steiger leyó mucho sobre Fields para la preparación del papel y adquirió un profundo conocimiento de su carrera y su vida personal, llegando a la conclusión de que basaría su caracterización en la actuación del cómico en The Bank Dick (1940);[10]​ a pesar del empeño que puso en la película, al igual que los anteriores filmes recientes de Stenger, no fue bien recibida por la crítica.

[156]​ Se tomó un descanso del cine a mediados de los años 1980, período durante el cual apareció en las miniseries de Yorkshire Television The Glory Boys (1984), junto a Anthony Perkins,[157]​[158]​ y Hollywood Wives (1985), con Angie Dickinson.

[207]​ En 1960 Dean Jennings, de The Saturday Evening Post, lo definió como un «recién llegado colérico y de temperamento ardiente, con un talento interpretativo prodigioso, [que] funciona mejor sólo con el calor blanco emocional» y señaló que le resultaba «estimulante llevar la fantasía teatral a su vida privada».

Es demasiado fácil sacar provecho del éxito y olvidar que ningún intérprete puede mantenerse quieto».

Es casi como si se metiera en la piel del tipo al que interpreta y empezara a ser esa persona durante un tiempo».

[10]​ Sus impactantes interpretaciones en la pantalla influyeron en muchos actores posteriores, como Robert De Niro, que utilizó el modo en que Steiger encarnó a Al Capone como referencia para su propia interpretación de ese papel en The Untouchables (1987).

Su actuación era a veces tan dinámica que los críticos lo consideraban excesivo y prepotente,[139]​[156]​ e incluso incómodo o ridículo.