Elizabeth passe par l'American Conservatory Theater's Advanced Trainig Program. En 1998, elle joue dans son premier film, Surrender Dorothy. En 2000, elle obtient un petit rôle dans le remake de Shaft avec Samuel L. Jackson, mais c'est aux côtés de Tobey Maguire qu'elle connaît ses premiers succès avec Spider-Man et Pur Sang, la légende de Seabiscuit. Elle reprend son rôle de journaliste dans les opus deux et trois de Spider-Man et apparaît également dans la série Scrubs.

Parallèlement, elle enchaîne les comédies : 40 ans, toujours puceau, Frère Noël et Appelez-moi Dave. La même année, elle est Laura Bush dans W - L'improbable président, biopic sur George W. Bush. Son goût pour la comédie se prononce avec sa participation dans Les Grands frères, mais aussi dans la comédie loufoque Zack & Miri font un porno de Kevin Smith, où elle retrouve Seth Rogen. Mais l'actrice joue également dans un registre plus dramatique, en témoigne sa prestation dans le thriller Les Intrus (2009).

L’actrice fait ses débuts comme productrice aux côtés de son époux Max Handelman avec le film de science-fiction Clones qui place Bruce Willis dans un futur peu radieux. La même année, elle participe en tant que guest star de la série populaire Modern Family le temps d’un épisode, puis tient en 2010 le rôle récurrent d'Avery Jessup dans 30 Rock. Sa prestation lui vaut d'être nommé à l'Emmy Award de la meilleure actrice invitée dans une série télévisée comique.

Elizabeth Banks fait son retour au cinéma avec le thriller Les Trois Prochains Jours, réalisé par le Canadien Paul Haggis. Dans ce remake du film français Pour elle, elle interprète l'épouse incarcérée à tort de Russell Crowe. L'actrice passe aussi progressivement à la réalisation, d'abord avec un court-métrage, puis avec la comédie à sketches My Movie Project, dans laquelle elle tient un rôle. Elle remplace ensuite successivement au pied levé la très à la mode Amy Adams pour deux films, Dos au mur et People Like Us.

En 2012, Elizabeth est à l'affiche de deux cartons, la comédie girly The Hit Girls et Hunger Games, l'adaptation du roman dystopique de Suzanne Collins. Elle y prête ses traits à Effie Trinket, hôtesse des tributs du District 12. Elle reprend ce même rôle pour les suites au succès grandissant. Parallèlement, la comédienne double un personnage du film d'animation La Grande Aventure Lego, puis porte la comédie Blackout Total, où elle incarne une présentatrice qui subit les conséquences d’une soirée arrosée.

L’année 2015 est à marquer d’une pierre blanche dans la carrière d’Elizabeth Banks puisque celle-ci réalise son premier long métrage, Pitch Perfect 2, dans lequel elle conserve son second rôle. Elle réitère l'expérience en 2019 avec Charlie's Angels, dans lequel elle incarne également Bosley, l'agent de liaison des drôles de dames. Puis, en 2023, elle livre la comédie horrifique et loufoque Crazy Bear, dans laquelle un ours ayant ingurgité de la cocaïne s'en prend à des randonneurs et des gangsters.

En parallèle, Elizabeth apparaît dans Magic Mike XXL, Power Rangers, Pitch Perfect 3, Brightburn - L'enfant du mal et Call Jane. Active dans la domaine du doublage, elle l'est aussi côté petit écran, comme en témoignent sa prestation dans la série Mrs. America, sur l'histoire vraie de Phyllis Schlafly, une activiste féministe conservatrice des années 1970.