Aktorka teatralna, filmowa i telewizyjna. Występować zaczęła w wieku pięciu lat, kiedy to jej ojciec, producent Bruce Paltrow, powierzył córce epizodyczną rolę w pilocie serialu telewizyjnego. W teatrze zadebiutowała w "Przygodach Hucka Finna'". Grała też u boku swej matki, aktorki, Blythe Danner.
W 1991 roku wystąpiła w musicalu "Krzyk" oraz w "Haku" Stevena Spielberga. Uwagę krytyki zwróciła na siebie rolą Ginnie w filmie "Krew z krwi, kość z kości"(1993) Klovesa. Szerszą popularność zdobyła w roku 1995, gdy pojawiła się w trzech ważnych przedsięwzięciach filmowych. Były to: "Jefferson w Paryżu" Jamesa Ivory'ego, "Księżyc i Valentino" oraz thriller "Siedem" Finchera, w którym wystąpiła u boku Brada Pitta - swojego przyszłego narzeczonego.
Przełomowa w jej karierze okazała się jednak dopiero rola tytułowej Emmy w adaptacji powieści Jane Austen. Gwyneth otrzymała wtedy Golden Satellite Award. Krytycy wyróżnili też jej występ w "Przypadkowej dziewczynie"(1997) Petera Howitta oraz kreację Violi w "Zakochanym Szekspirze" (1998) Johna Maddena. Za udział w tym ostatnim filmie Paltrow została uhonorowana Oscarem, Złotym Globem i nagrodą Brytyjskiej Akademii Filmowej.
Gwyneth sprawdza się w bardzo zróżnicowanym repertuarze aktorskim - potrafi wcielić się w prostytutkę, romantyczną heroinę, czy wyrachowaną uwodzicielkę. Podkreśla jedynie, że nigdy nie wystąpi w widowiskowym kinie akcji. Rozważnie wybiera propozycje filmowe; odrzuciła rolę w Rose w "Titanicu", gdyż obawiała się, że efekty specjalne zdominują jej grę.