A Variety cikke szerint Eva Marie Saint a legjobb női mellékszereplő Oscar-szobrát érdemelte ki az 1954-ben bemutatott, A rakparton című drámáért, amelyben Marlon Brando volt a partnere.
A televízióban kezdte színészi pályafutását a negyvenes évek végén, majd az ötvenes évektől számos sorozatban, valamint tévéfilmben láthatták a nézők. A korszak kiemelkedő alkotásai közé tartozott Thornton Wilder A mi kis városunk (1955) című darabjának tévés musicalváltozata, amelyben Paul Newman és Frank Sinatra oldalán játszott. Az 1990-es évekig olyan tévéfilmekben tűnt fel, mint A szeretet mindenek előtt, a Patton utolsó napjai, vagy a Karácsonyra otthon. A felső tízezer című minisorozatért 1990-ben elnyerte az Emmy-díjat is.
A filmvásznon emlékezetes alakításai közé tartozott a hűvös, mégis csábító szőke kém szerepe Alfred Hitchcock 1959-es, Észak-északnyugat című thrillerében. John Frankenheimer Mindenki elesett című filmjében Warren Beatty partnereként vívta ki a kritikusok elismerését kiemelkedő drámai alakításával. Pályafutása legjobbjai közé sorolták a George Segallal közös Loving című filmben nyújtott játékát is.
A 2000-es évektől Hugh Hudson Álom Afrikáról című filmjében és a Superman visszatér című produkcióban Martha szerepében is láthatta a közönség. Utolsó filmes szerepét 2014-ben játszotta el, az Akiva Goldsman forgatókönyvéből és rendezésében készült Téli mese című romantikus drámában.
A Broadwayn számos darabban lépett fel, köztük 1972-ben a The Lincoln Mask, majd 1979-ben Henry Fonda partnereként a The First Monday in October című drámában. Saint Newarkban született, de családjával később Delmarba költözött. Tanári pályára készült, de az egyetemen megtetszett neki a színészet, ezért diplomája megszerzése után először a rádióban vállalt munkát, és színészi tanulmányokat folytatott.
Filmes és televíziós pályafutását két külön csillaggal ismerték el a hollywoodi Hírességek sétányán. Férje, Jeffrey Hayden televíziós rendező 2016-ban hunyt el.