Film:
* Via col vento (1939): Ha interpretato il ruolo di "Gerald O'Hara", l'interesse amoroso di Scarlett.
* Le avventure di Sherlock Holmes (1939): Ha interpretato l'ispettore Lestrade.
* Le piccole volpi (1941): Ha interpretato il ruolo di "Oscar Hubbard", un ricco e spietato uomo d'affari.
* La strana storia dello zio Harry (1945): Ha interpretato il ruolo di "Zio Harry", un uomo che sposa sua nipote.
* Il grande sonno (1946): Ha interpretato il ruolo di "Arthur Geiger", un uomo d'affari corrotto.
* Il Danubio Rosso (1949): Ha interpretato il ruolo del "generale Anton Bruckner", un generale sovietico.
* I migliori anni della nostra vita (1946): Ha interpretato il ruolo di "Homer Parrish", un veterano della Seconda Guerra Mondiale.
* La storia di Seabiscuit (1949): Ha interpretato il ruolo di "Charles S. Howard", il proprietario del famoso cavallo da corsa Seabiscuit.
Televisione:
* Il milionario (1955-1960): Una popolare serie antologica in cui Ames interpreta il ruolo di "Michael Anthony", un ricco filantropo che aiuta le persone in modo anonimo.
* Alfred Hitchcock presenta (1955-1962): Ha fatto diverse apparizioni come ospite in questa classica serie antologica.
* Ai confini della realtà (1959-1964): Appare nell'episodio "The Lonely".
* Gli intoccabili (1959-1963): Apparso nell'episodio "The Big Fix".
* Carovana (1957-1965): Una serie western in cui Ames ha fatto diverse apparizioni come ospite.
* Lo spettacolo di Andy Griffith (1960-1968): Apparso nell'episodio "L'uomo che venne a cena".
* Gunsmoke (1955-1975): Un'altra serie western in cui Ames ha fatto diverse apparizioni come ospite.
* Il Virginiano (1962-1971): Apparso in diversi episodi di questa serie western.
* L'FBI (1965-1974): Apparso in episodi di questa serie drammatica poliziesca.
Questa è solo una selezione del suo vasto corpus di lavori. Leon Ames era un attore versatile che apportava una qualità distinta e memorabile ad ogni ruolo che interpretava.