Sau vai chị Kiên trong Một ngày đầu Thu, Trà Giang liên tiếp được các đạo diễn chọn mời tham gia 16 bộ phim truyện với những vai diễn để đời, như: Chị Tư Hậu trong phim Chị Tư Hậu” (1962, đạo diễn Phạm Kỳ Nam); cô Cốm trong Làng nổi (1965, đạo diễn Trần Vũ – Huy Thành); Y Đăm trong Lửa rừng (1966, đạo diễn Phạm Văn Khoa); Việt Hà trong Cuộc chiến đấu vẫn tiếp diễn (1969, đạo diễn Nguyễn Khắc Lợi – Hoàng Thái); Dịu trong Vĩ tuyến 17 ngày và đêm (1972, đạo diễn Hải Ninh); mẹ bé Ngọc Hà trong Em bé Hà Nội”(1974, đạo diễn Hải Ninh);
Nhân trong phim Ngày lễ thánh (1976, đạo diễn Bạch Diệp); Lan trong Mối tình đầu (1977, đạo diễn Hải Ninh), vai Sáu Tâm trong Cho cả ngày mai (1981, đạo diễn Long Vân), vai bà Tâm trong Đêm miền yên tĩnh (1984, Trần Phương và Nguyễn Hữu Luyện); vai Chín Tâm trong Đứng trước biển (1985, đạo diễn Trần Phương); vai Hương - hình tượng người phụ nữ miền Nam trong đấu tranh trong phim Huyền thoại người mẹ (1987, đạo diễn Bạch Diệp);
bà Ba Đề Thám trong Thủ lĩnh áo nâu (1987, đạo diễn Trần Phương); vai bà Phượng Kẻ giết người (1988), vai nữ biệt động Cần Thơ hy sinh trên sông Ninh Kiều trong phim Dòng sông hoa trắng" (1989, Đạo diễn NSND Trần Phương).
Sự đóng góp của NSND Trà Giang ở lĩnh vực điện ảnh được ghi nhận bằng những giải thưởng trong nước và quốc tế. Đó là Huy chương Bạc tại Liên hoan Phim quốc tế Moskva năm 1963 cho vai chị Tư Hậu trong phim Chị Tư Hậu (đạo diễn Phạm Kỳ Nam).
10 năm sau, chị lại giành giải Nữ diễn viên xuất sắc nhất tại Liên hoan Phim quốc tế Moskva năm 1973 cho vai Dịu trong phim Vĩ tuyến 17 ngày và đêm (đạo diễn Hải Ninh, biên kịch: Hoàng Tích Chỉ).
Giải Nữ diễn viên xuất sắc nhất tại Liên hoan Phim Việt Nam lần IV (1977) cho vai Nhân trong phim Ngày lễ thánh (đạo diễn Bạch Diệp). Giải Nữ diễn viên xuất sắc nhất tại Liên hoan Phim Việt Nam lần thứ VIII (1988) cho vai Hương trong phim Huyền thoại người mẹ (đạo diễn Bạch Diệp); và vai bà Ba Đề Thám trong phim Thủ lĩnh áo nâu (đạo diễn Trần Phương).
Với những đóng góp cho sự nghiệp điện ảnh nước nhà, năm 1984, nghệ sĩ Trà Giang vinh dự được Nhà nước phong tặng danh hiệu NSND (đợt I). Năm 2007, NSND Trà Giang trở thành người đầu tiên được Hội Điện ảnh Việt Nam tôn vinh “Thành tựu trọn đời”.
