Film:
* Il club dell'Imperatore (2002) - nel ruolo di William Hundert
* Il castoro (2011) - nel ruolo di Walter Black
* Le parole (2012) - nel ruolo di Rory Jansen
* Il maggiordomo (2013) - come Louis
* Spinning Man (2018) - nel ruolo di Evan Birch
* Il Rapporto (2019) - nel ruolo di Daniel Jones
* La guerra di domani (2021) - nel ruolo di James Forester
* I molti santi di Newark (2021) - nel ruolo di Dickie Moltisanti
* Guida al tè e al domani per una ragazza cubana (2022) - come signor Perez
Televisione:
* Trent'anni (1987-1991) - come Craig (ruolo ricorrente)
* Le avventure di Brisco County, Jr. (1993-1994) - nel ruolo di Brisco County, Jr.
* Serata dello sport (1998-2000) - nel ruolo di Dan Rydell
* L'ala ovest (2000-2006) - nel ruolo di Sam Seaborn
* In cura (2008-2010) - come Adamo
* Erbacce (2012) - come Mark (ruolo ricorrente)
* Maestri del sesso (2013-2016) - nel ruolo del dottor Ethan Haas
* La buona moglie (2010-2016) - nel ruolo di Eli Gold
* Controparte (2017-2019) - nel ruolo di Howard Silk
* La rovina (2020) - nel ruolo di Jonathan Fraser
* La buona battaglia (2017-oggi) - come Eli Gold (ruolo ricorrente)
Questo non è un elenco esaustivo, ma dà un'idea dei diversi ruoli che Josh Charles ha assunto nel corso della sua carriera. Ha recitato in drammi, commedie e thriller acclamati dalla critica, dimostrando la sua versatilità come attore.