Black hat in Australien und Neuseeland im Fernsehen und in Filmen mitgewirkt. In der australischen Fernsehserie Good Guys, Bad Guys verkörperte sie eine Transgender-Frau namens Jill Mayhew. Sie hatte eine Hauptrolle in der neuseeländischen Seifenoper City Life, in der sie die griechische Anwältin Angela Kostapas spielte.
Black erlangte internationale Anerkennung für ihre Rolle in Farscape und wurde sowohl 2001 als auch 2002 für einen Saturn Award in der Kategorie Beste Schauspielerin nominiert und gewann den Preis 2005. Sie hat in den Spielfilmen Queen of the Damned und Pitch Black mitgespielt. Nach dem Ende von Farscape trat Black als Vala Mal Doran in der Stargate SG-1-Episode „Prometheus Unbound“ auf; ihre Darstellung kam gut an und sie wurde eingeladen, ihre Rolle in der neunten Staffel der Serie erneut zu spielen, als die Stammschauspielerin Amanda Tapping in Mutterschaftsurlaub ging. Black kehrte in der zehnten und letzten Staffel als festes Mitglied der Serie zurück und spielte auch in Stargate: The Ark of Truth und Stargate: Continuum, Filme, die die Handlungsstränge der Serie abschlossen. Black spielte in beiden Serien an der Seite von Ben Browder.
In der NBC-Fernsehserie Life (2007) war Black in der Nebenrolle der Jennifer Conover in der ersten Pilotfolge zu sehen. Aufgrund von Blacks zweiter Schwangerschaft wurde die Rolle umbesetzt und an die Schauspielerin Jennifer Siebel vergeben, als die Serie vom TV-Network gekauft wurde. NBC verwendete immer noch Aufnahmen von Black und nicht von Siebel, als sie für das Debüt der Serie warb.
Black ist auf Science-Fiction-Kongressen sehr beliebt und zeigte auf den Farscape-Kongressen ihr Talent als Sängerin und Gitarristin. 2007 sang sie auf dem Debütalbum des Musikers und Farscape-Kollegen Paul Goddard.
Black hat im Theater gespielt. Sie spielte Portia in einer Tournee des Merchant of Venice. Sie hatte Rollen in „Spotlight on Women“, „The Picture of Dorian Gray“, „Loose Ends“ und „Pick Ups“ für das Belvoir Street Theatre; „Little Women“ und „The World Knot“ für die Bicentennial Opera.
Seit 2007 ist Black eine produktive Synchronsprecherin für Videospiele. Besondere Aufmerksamkeit erlangte sie durch ihre Arbeit an den Serien Dragon Age und Mass Effect von BioWare. Ihr Sohn Odin Black verkörperte den Sohn ihres Dragon Age-Charakters in Dragon Age: Inquisition. Außerdem spielte sie Chloe Frazer in der Uncharted-Reihe.
Im Jahr 2008 sprach sie das Hörbuch „Swallowing Darkness“ von Laurell K. Hamilton.
Im Jahr 2014 sprach sie die Stimme der Verkäuferin Tess Everis in dem Spiel Destiny und erneut im Jahr 2017 für Destiny 2.
Im Jahr 2014 hatte Black auch eine Voice-over-Rolle in Rick and Morty als Ma-Sha in der Episode „Rasing Gazorpasorp“.
Im Jahr 2016 erschien sie in Call of Duty: Infinite Warfare als Engineer Audrey „Mac“ MaCallum.
