Tom Noonan trabajó por primera vez con el director David Von Ancken en el premiado cortometraje Bullet in the Brain en 2001 y tal vez su interpretación más recordada sea la del personaje Francis Dollarhyde en la película de 1986 Hunter, dirigida por Michael Mann. Noonan ha encarnado a gran variedad de personajes en sus 25 años de profesión. Entre sus trabajos para cine destacamos They’re Made Out of Meat (2005), The Roost (El cobertizo) (2005), A Buck’s Worth (2005), Pedalfoot (2005), Hair High (2004), Madness and Genius (2003), The Egoists (2003), Ajuste de cuentas (2001), El juramento (2001), The Opportunists (2000), The Photographer (2000), La mujer del astronauta (1999), Wang Dang (1999), Phoenix (1998), Heat (1995), What Happened Was… (1994), El último gran héroe (1993), RoboCop 2 (1990), Mystery Train (1989), Kamikaze Detroit (1989), Una pandilla alucinante (1987) y FX, efectos mortales (1986), El hombre con un zapato rojo (1985), Quien tiene una suegra, tiene un tesoro (1983), La fuga de Eddie Macon(1983), Lobos humanos, (1981), La puerta del cielo (1980) y Gloria (1980).