Významné filmy:
* Z Ruska s láskou (1963): Jako darebný agent SMERSH, Red Grant.
* The Sand Pebbles (1966): Jako Jake Holman, námořník amerického námořnictva.
* The Sting (1973): Jako charismatický podvodník "Henry Gondorff."
* Čelisti (1975): Jako lovec prošedivělých žraloků Quint.
* Černá neděle (1977): Jako izraelský protiteroristický agent „David Kabakov“.
* Mořští vlci (1980): Jako nelítostný německý velitel ponorky "Kapitan Kessler."
* Příliš vzdálený most (1977): Jako generál britské armády, "generálmajor "Joe" Browning."
* Muž, který miloval ženy (1983): Jako úspěšný, zženštilý umělec, "David Milford."
* The Abyss (1989): Jako pragmatický předák ropné plošiny "Virgil "Bud" Brigman."
Další pozoruhodné filmy:
* Bitva v Ardenách (1965)
* Aféra Thomase Crowna (1968)
* Poslední běh (1971)
* The Taking of Pelham One Two Three (1974)
* Robin a Marian (1976)
* Force 10 z Navarone (1978)
* The Marathon Man (1976)
* Avalon (1990)
Tento seznam není vyčerpávající, ale vyzdvihuje některé z nejpamátnějších a nejuznávanějších hereckých výkonů Roberta Shawa. Byl to všestranný herec, který vnesl do široké škály rolí hloubku a charisma.