Vera Farmiga remporte un Prix Spécial du Jury au Festival de Sundance pour son interprétation dans le film indépendant Down To The Bone. À la filmographie de Vera Farmiga figurent en outre Un Automne A New York de Joan Chen, avec Richard Gere et Winona Ryder, Les Opportunistes de Myles Connell, avec Christopher Walken, Loin Du Paradis de Joseph Ruben, avec Anne Heche et Vince Vaughn, ainsi que The Hard Easy d'Ari Ryan, Neverwas de Joshua Michael Stern, Love In The Time Of Money de Peter Mattei, Dummy de Greg Pitikin, 15 Minutes de John Herzfeld, avec Robert De Niro et Edward Burns.
Vera Farmiga a par ailleurs été l'héroïne des «Forces du mal», une série télévisée produite par Bruce Willis et Arnold Rifkin, et réalisée par Allen Hughes. Elle a joué également dans la minisérie «Iron Jawed Angels», avec Hilary Swank, Anjelica Huston, Frances O'Connor et Molly Parker, et dans l'adaptation télévisée par Caroline Thompson de «Blanche Neige». Elle a été l'interprète de la série d'action «UC : Undercover».
Elle s'est également produite au théâtre dans «Under the Blue Sky» au Williamstown Theatre Festival, aux côtés d'Annabella Sciorra et Marsha Mason.
En 2004, Vera Farmiga suit Jonathan Demme pour Un Crime Dans La Tête. Deux ans plus tard, elle rejoint le glorieux casting de Les Infiltrés de Martin Scorsese. Ensuite, elle joue dans La Peur Au Ventre de Wayne Kramer puis dans Par Effraction de Anthony Minghella.
En 2007, Vera Farmiga joue dans Never Forever, film en compétition officielle au fetival de Deauville. L'année suivante, on la retrouve dans le thriller psychologique implacable Joshua. En 2009, on la retrouve au générique du film In The Air aux côtés de George Clooney avant de la voir donner la réplique à Jake Gyllenhaal dans Source Code.