Film:
* L'informatore! (2009) – Mark Whitacre
* I Jones (2010) – Steve Jones
* Il nostro fratello idiota (2011) – Trebek
* La Sitter (2011) – Noè
* L'impegno quinquennale (2012) – Randy
* Il caldo (2013) – Il detective Daniel Mullins
* Film 43 (2013) – Davide
* Il viaggio del senso di colpa (2012) –Ryan
* I gemelli scheletro (2014) – Billy
* La fede nuziale (2015) – Douglas
* La notte (2015) – Alex
* Il ficcanaso (2015) – Danny
* Il Fondatore (2016) – Don "Big" Thompson
* Le Piccole Ore (2017) – Massetto
* Il re della polka (2017) – Giasone
* L'Unicorno (2019) – Wade
* La guerra di domani (2021) - Capitano Hart
Televisione:
* Lo spettacolo quotidiano (2006-2007) - Corrispondente
* Cose importanti con Demetri Martin (2009) - Se stesso
* L'ufficio (2010) – Il papà di Andy
* Nuova ragazza (2012-2018) - Winston Bishop
* Brooklyn Nove Nove (2013-2021) - Dett. Teddy
* Angie Tribeca (2016-2018) - Agente Danny
* Amore (2016-2018) – Josh
* La meravigliosa signora Maisel (2017-oggi) - Lenny Bruce
* Ipermercato (2019) – Glenn Sturgis
* Forza spaziale (2020-presente) - Dottor Adrian Mallory
* L'afterparty (2022-presente) - Detective Danner
Questo è solo un elenco parziale, poiché è apparso anche in altri progetti.
È apparso anche in numerosi cortometraggi e ha alcuni progetti in cantiere.
Kyle Bornheimer ha costruito una carriera di successo come attore sia nella commedia che nel dramma. È noto per la sua versatilità e il suo tempismo comico.