Телевидение
Свою карьеру на телевидении Ванесса начала в 1984 году после своего триумфа на конкурсе «Мисс Америка» в одном из эпизодов сериала «Лодка любви». Впоследствии она появилась во множестве сериалов в качестве приглашённой звезды. Заметны её роли в таких проектах как «T.J. Hooker», «Принц из Беверли-Хиллз», «Звёздный путь: Глубокий космос 9», «Элли Макбил» и «MADtv». Она была хозяйкой вечера на шоу «Субботним вечером в прямом эфире».
Ванесса Уильямс снялась во множестве фильмов, сделанных для телевидения, самые известные из которых «Джексоны: Американская мечта», «Ничто не длится вечно», мюзикл «До свидания птичка» 1995 года, фильм Андрея Кончаловского 1997 года «Одиссея». В 2000 году Ванесса сыграла в теле мюзикле «Рождественская песня дивы», фильм стал одним из самых рейтинговых проектов года и входит в десятку лучших рождественских фильмов.
В 2006 году её актерская карьера перешла на новый уровень после участия в сериале «Дурнушка Бетти». Уильямс играла роль Вильгельмины Слейтер, главного редактора модного журнала. Эта роль принесла ей несколько наград, включая три номинации на престижную премию «Эмми».
В 2010 году актриса присоединилась к основному актёрскому составу сериала «Отчаянные домохозяйки» в роли Рене Перри В 2012 году она сыграла одну из главных ролей в сериале «Парк авеню, 666», который был закрыт после одного сезона.