Kao filmski glumac je prvi put debitovao na filmu kao povučeni Artur Bu Radli u filmskom klasiku "Ubiti pticu rugalicu" iz 1962. godine, a kasnije je ostvario filmske uloge koje će će u velikoj mjeri obilježiti američki film u proteklih pedeset godina. Tokom karijere odigrao je 145 uloga, skupio je sedam nominacija za "Oskara" a  jedini Oskar je osvojio  za glumu u filmu "Nježno milosrđe".  

Izvan svijeta brojki i činjenica postojalo je nešto legendarno u njegovim glumačkim izvedbama, nešto što je prevazilazilo njegove godine i fizičku pojavu. Bio je u stanju da čak i najmanjoj ulozi ili slabo definisanom liku da pravu dubinu, složenost i srce. Duval je bio stručnjak u tome da natjera gledaoca da se zainteresuje za lik za kratko vrijeme na ekranu ili da odigra uloge mentora mlađim likovima u poznijem djelu karijere. Tokom karijere okušao se u skoro svim žanrovima, ali manje više uvjek je igrao, jednu ulogu, pouzdanog tipa, koji svojom čvrstom krije emocionalnu osjetljivost. Ovaj izbor je skromni pokušaj da u tom moru sjajnih uloga izaberemo deset koje se obilježile njegovu karijeru i ostale kao podsjetnik koliko je velik glumac bio Robert Duval.

"THX 1138" (1971)

Duval je bio blisko povezan sa Fransisom Fordom Kopolom, ali je prvo sarađivao sa drugim članom grupe filmskih stvaralaca Novog Holivuda, Džordžom Lukasom.

U danas kultnom distopijskom djelu "THX 1138",  Duval je glumio naslovnog lika, pripadnika distopijske budućnosti u kojoj je sve kontrolisano – misao, seks, čak i ishrana. On želi da se oslobodi, da izazove društvo i da stvori nešto novo, i u tom smislu je bio očigledna zamjena za Lukasa, koji je stalno tražio da sam krene svojim putem, često uz pomoć najsavremenije tehnologije. Duvalova gluma je emotivni centar filma i ono što ovaj film diže iznad eksperimentalnog pokušaja kasnije velikog režisera.

 "Bez zaklona"(2003)

Dragulj kasne karijere u kome Duval igra šefa Spirmena, ostarjelog stočara u doba kada slobodni stočari izumiru, majstorski parirajući Kevinu Kostneru, koji igra glavnu rolu i režira film. Ovaj vestern je surov i nasilan, a gledati Duvala kako barata pištoljem, sačmaricom i uklanja loše momke je prilično epsko. To je  surov i hrabar vestern koji pokazuje njegovu sposobnost da vlada ekranom sa tihim, moralnim autoritetom.

"Nježno milosrđe" (1983)

Duvalov jedini "Oskar" za najboljeg glumca došao je za njegovu ulogu alkoholisanog kantri vestern pevača Meka Sledža u filmu australijskog autora Brusa Beresforda "Nježno milosrđe". Film je napisao legendarni scenarista Horton Fut ("Ubiti pticu rugalicu) i djeluje kao uloga skrojena za Duvala,  komplikovana, introspektivna i uvjerljiva rola čovjeka koji je sopstveni život pretvorio u tragediju iz kantri pjesme. Studio "Univerzal" je dao filmu samo ograničeno prikazivanje u bioskopima i nije zaradio mnogo novca, ali je odmah postao kult kod kritičar, jer je to odličan i emotivan film čiji je temelj, upravo  vrhunska gluma. Kada je Duval osvojio nagradu za najboljeg glumca, rekao je publici na dodjeli da mu je posebno čast što su kantri velikani uključujući Džonija Keša, Vilija Nelsona i Vejlona Dženingsa cijenili njegovu glumu.

"Veliki Santini" (1979)

Ova porodična drama usredsređena je na napet odnos između Bena Mičama ( Majkl O'Kif ) i njegovog takmičarskog, autoritarnog oca, Bula (Dival). Bul je pilot lovačkog korpusa marinaca poznat po svom pozivnom znaku "Veliki Santini", koji je stacioniran u bazi u Južnoj Karolini i koji pokušava da vodi svoju porodicu kao svoje vojnike. Duval je dobio nominaciju za "Oskara" za svoj rad u ovom filmu i to sa dobrim razlogom. On igra Bula sa fantastičnom mješavinom hvalisavstva, okrutnosti i ranjivosti. S jedne strane, on je zao i dominantan, s druge strane, on je principijelan i ima visoka očekivanja i od djece i od sebe. Duval ovde ima mnogo fantastičnih scena, poput one kultne u kojoj Bul udara košarkašku loptu o glavu svog sina, ponavljajući: "Hoćeš li da plačeš?"

"Apostol" (1997)

Koliko je Duvalu bila važna priča filma "Apostol" govori činjenica da ga je Dival producirao, napisao, režirao i glumio glavnu rolu. U filmu  Duval igra naslovnog lika, pentekostalskog propovjednika koji ubija mladog sveštenika koji ima aferu sa njegovom ženom, beži u susjednu državu i počinje iznova, sa istim mentalitetom vatre i sumpora, kupeći s lakoćom  novu pastvu. To je ona vrsta sporo sagorijvajuće studije lika koja je Duvalu donijela još jednu nominaciju za "Oskara" i to je rola koja se smatra jednom od najmoćnijih i najsloženijih u njegovoj karijeri, pokazujući da je bio sposoban za stvari podjednako moćne iza kamere kao i ispred nje.

"Mreža" (1976)

Dokaz Duvalovog dometa je to što je, samo dvije godine nakon "Kuma"e pružio jednu od najupečatljivijih uloga u američkoj kinematografiji u satiri "Mreža" reditelja Sidnija Lumeta iz 1976. godine. Duval u dobitniku nagrade za najbolji film igra ulogu Frenka Haketa, nemilosrdnog, profitom vođenog rukovodioca mreže, koji sa radošću čisti put provokativnom vijestima u očiglednoj želji da promjeni svijet televizijskih vijesti na lošije. On se suočava sa Vilijamom Holdenom u jednoj od najboljih scena filma, u kojoj otkriva puni obim jezive, kapitalističke vizije svog lika sa dovoljno neosporne arogancije i zločinačkog veselja za rolu neumjerene veličine i snage.

"Umri na drugom mjestu" (1973)

Zasnovan na krimi romanu Ričarda Starka o njegovom antijunaku Parkeru film "Umri na drugom mjestu"(Outfit) je surovo remek-djelo osvete u režiji kultnog Džona Flina. U filmu, Duval igra Erla Maklina(Parkera), tvrdokornog bivšeg zatvorenika sa dovoljno hrabrosti da se obračuna sa celom mafijaškom porodicom (ekipa) nakon što ubiju njegovog brata. Naime, kako to Erl vidi, organizacija mu duguje četvrt miliona dolara  i on je odlučan da naplati taj iznos kako god može. Krvav, eksplozivan i intenzivan, film prikazuje Duvalov talenat za igranje likova sa jasnom odlučnošću i on je uz Džon Dona Bejkera i Karen Blek, dobrim djelom razlog zašto je Kventin Tarantino u svojoj knjizi "Bioskopska premišljanja" napisao pravu odu ovom filmu.

"Kum“ (1972) i "Kum 2" (1974)

Teško je procjeniti impresivnu prirodu onoga što Dival radi kao Tom Hejgen, pouzdani, pametni savjetnik mafijaške porodice Korleone, u prva dva "Kuma" Frensisa Forda Kopole. U dva filma prepuna seizmičkih filmskih uloga, Dival nekako uspijeva da ostavi trajan utisak iz drugog plana. Odbijajući da dozvoli da uzbudljivi kvalitet gluma njegovih kolega utiče na njegov sopstveni, tihi nastup, Dival dozvoljava Tomu da se pojavi kao neočekivana, pronicljiva protivteža Paćinovom Majklu Korleoneu, mafijašu nove ere. Kroz oba filma, gledaoci počinju da vide Toma kao prijateljsko, razoružavajuće lice Majklove zla, a Dival sve to jasno stavlja do znanja uz povremen osmijeh i nezaboravne replike poput rečenice "Zašto me povređuješ, Majkle? Uvek sam ti bio lojalan." Za Toma Hejgena kao i za Duvala, to nikada nije bio samo posao već životna misija.

"Usamljena golubica"(1989)

Duval je rekao da mu je trebalo deset dana da pročita roman Larija Mekmertija, o dva bivša teksaška rendžera koji kreću goniti stoku iz Teksasa u Montanu, i otprilike 16 nedjelja da snimi četvorodijelnu TV adaptaciju. Međutim, utisak koji je roman ostavio na glumca trajaće celog života, a on je ovu mini-seriju rutinski nazivao vrhuncem svoje karijere. Duvalu je odbio glavnu  uloga kapetana Vudroa F. Kola, da bi odigrao Gasa Mekreja, gospodina koji voli dobra vremena, jake žene i još jača pića, pod uslovom da šanker koji ga služi pokaže odgovarajuću količinu poštovanja ..Duvalov Augustus Gas Mekrej jeste autentično djelo velemajstora odigran mješavinom snage, humora, mudrosti i hrabrosti.

"Apokalipsa danas" (1979)

Tri godine nakon što su zajedno snimili "Kuma 2", Duval i reditelj Fransis Ford Kopola ponovo su se okupili za epski film o Vijetnamskom ratu "Apokalipsa danas", što je Duvalu pružilo priliku za jednu od najvećih sporednih uloga u istoriji kinematografiji. Briljantnost Divalove glume proteže se daleko dalje od legendarne replike "Volim miris napalma ujutru". Sama rečenica je simbolična za ravnodušno ludilo Divalovog lika, pukovnika Vilijama Bila Kilgora čovjeka čije se ludilo ogleda u uništenju i smrti, kroz koje se kreće kao svoju prirodnu sredinu. Kilgorovo ludilo tinja odmah ispod površine njegovog prijateljskog ponašanja i otkriva se samo u njegovom besmislenom, paradnom mačizmu i u opsesivnim načinima, kojim riješava svoje ratničke prioritete, dok se, kako on sa sjetom kaže:"I ovaj rat ne završi".