Med njegovimi najbolj prepoznavnimi vlogami so svetovalec družine Corleone v Boterju in Boter 2, kantripevec v Nežnem usmiljenju, podpolkovnik Kilgore v Apokalipsi zdaj, pa tudi v vesternih Open Range in miniseriji Broken Trail (emmy).
Duvall se je preizkusil tudi kot režiser in scenarist, med drugim v filmih The Apostle, Assassination Tango in Wild Horses, ter ostal aktiven še po letu 2010 v filmih, kot sta Jack Reacher in Widows.
