Black heeft in Australië en Nieuw-Zeeland geacteerd in televisie en films. Ze speelde een transseksuele vrouw genaamd Jill Mayhew in de Australische televisieserie Good Guys, Bad Guys. Ze had een hoofdrol in de Nieuw-Zeelandse soap City Life in de rol van de Griekse advocate Angela Kostapas.
Black kreeg internationale erkenning voor haar rol in Farscape, en werd zowel in 2001 als in 2002 genomineerd voor een Saturn Award in de categorie Beste Actrice, en won de prijs in 2005. Ze was te zien in de speelfilms Queen of the Damned en Pitch Black. Na het einde van Farscape, verscheen Black als Vala Mal Doran in de Stargate SG-1 aflevering “Prometheus Unbound”; haar optreden werd goed ontvangen en ze werd uitgenodigd om haar rol te hernemen in het negende seizoen van de serie toen serie vaste Amanda Tapping op zwangerschapsverlof ging. Black keerde terug naar de serie als vast castlid voor het tiende en laatste seizoen, en speelde ook de hoofdrol in Stargate: The Ark of Truth en Stargate: Continuum, films die de verhaallijnen van de serie afrondden. Black speelde in beide series samen met Ben Browder.
In de NBC TV show Life (2007), werd Black gecast in de bijrol van Jennifer Conover voor de eerste pilot. Vanwege Blacks tweede zwangerschap werd de rol opnieuw gecast en kreeg actrice Jennifer Siebel de rol toen de serie door het tv-netwerk werd gekocht. NBC gebruikte nog steeds beelden van Black, en geen van Siebel, bij het promoten van het debuut van de tv-serie.
Populair op science fiction conventies, toonde Black haar talent voor zingen en gitaarspelen op de Farscape conventies, en in 2007 zong ze op het debuutalbum van muzikant en mede Farscape acteur Paul Goddard.
Black heeft opgetreden in het theater. Ze speelde Portia in een tournee van de Merchant of Venice. Ze had rollen in Spotlight on Women, The Picture of Dorian Gray, Loose Ends en Pick Ups voor het Belvoir straattheater; Little Women en The World Knot voor de Bicentennial Opera.
Sinds 2007 is Black een productieve videogame stemactrice. Ze is vooral bekend geworden door haar werk voor BioWare’s Dragon Age en Mass Effect series. Haar zoon Odin Black sprak de stem in van de zoon van haar Dragon Age personage in Dragon Age: Inquisition. Ook speelde ze Chloe Frazer in de Uncharted-serie.
In 2008 vertelde ze het luisterboek “Swallowing Darkness” van Laurell K. Hamilton.
In 2014 stemt ze de verkoper Tess Everis in het spel Destiny en in 2017 opnieuw voor Destiny 2.
In 2014 had Black ook een voice-over rol in Rick and Morty als Ma-Sha in de aflevering “Rasing Gazorpasorp”.
In 2016 verscheen ze in Call of Duty: Infinite Warfare als ingenieur Audrey “Mac” MaCallum.
