С конца 1970-х годов широко снимался в различных телесериалах, по большей части детективных. Сыграл небольшую роль в фильме Кшиштофа Занусси «Жизнь за жизнь» (1991). Российский зритель мог видеть его в известном и популярном австрийском телесериале «Комиссар Рекс». В 1996 году Кристоф Вальц сыграл маньяка Мартина Вульфа — «Кукольного убийцу» в одноименной серии 3-ого сезона сериала.
В фокус внимания публики и специалистов, тем не менее, Вальц попал лишь в 2009 году в роли штандартенфюрера СС Ганса Ланды в фильме «Бесславные ублюдки» Квентина Тарантино. За эту роль он был признан лучшим актёром на Каннском кинофестивале 2009 года, а в январе 2010 года удостоен премии «Золотой глобус» за лучшую мужскую роль второго плана.
Также за эту роль получил премию Американской Ассоциации кинокритиков, кинопремию Американской Гильдии киноактёров, премии Оскар и BAFTA как лучший актёр второго плана.
Вспоминая о своем персонаже, Кристоф Вальц говорил:
В марте 2010 года кинокомпания Fox International Prods объявила, что Кристоф Вальц выступит режиссёром киноленты «Вверх и вдаль» (нем. «Auf und Davon»). Картина будет снята в жанре комедии.
В 2011 году в прокат вышли четыре фильма с участием Вальца — комедийный боевик «Зелёный Шершень», драма «Воды слонам», трагикомедия «Резня» и экранизация романа Дюма «Мушкетёры», в которой Вальц исполнил роль кардинала Ришелье.
Свободно владеет английским, французским и немецким языками. Вальц разведён, имеет четверых детей (старший из которых — раввин в Израиле) и живёт попеременно в Лондоне или Берлине.