ca actor, Cox și-a făcut debutul în aclamatul film din 1972, Deliverance. Într-o scenă, el joacă instrumental „Dueling Banjos” pe chitara sa cu un băiat de munte care joacă banjo, interpretat de actorul Billy Redden. A fost angajat pentru rol pentru că putea cânta la chitară. Cox și-a publicat autobiografia în 2012, povestind experiențele sale în realizarea filmului.
în 1974-1975, Cox a jucat în seria de scurtă durată orientată spre familie intitulată Apple ‘ s Way, creat de Earl Hamner, creatorul The Waltons. De asemenea, a apărut ca dl. Webb într-o producție de televiziune din orașul nostru. În 1977, a apărut în episodul „Devil Pack” din seria Quinn Martin ‘ s Tales of the Unexpected. În 1984, la 12 ani de la eliberare, Cox a jucat din nou un membru al unui grup mic de bărbați care se pierd, de data aceasta în deșertul Nevada, și fiind urmărit de localnici însetați de sânge în filmul cu buget redus curaj.
unul dintre rolurile lui Cox a fost cel al Dr.John Gideon în timpul ultimului sezon al dramei medicale de televiziune St. Elsewhere. Personajul lui Cox a fost mooned de Dr.Donald Westphall (Ed Flanders) la sfârșitul celui de-al treilea episod din sezonul șase.
primul rol al lui Cox într-un film cu buget mare a venit în 1984 ca locotenent Andrew Bogomil în Beverly Hills Cop și a revenit la rolul din Beverly Hills Cop II în 1987.
în același an, Cox a apărut în Paul Verhoeven Film RoboCop ca arc-ticălos corporativ Richard „Dick” Jones.
în 1990, Cox a jucat rolul șefului poliției din Los Angeles Roger Kendrick în viața scurtă Cop Rock, prezentând o asemănare fizică izbitoare cu șeful actual din lumea reală Daryl Gates. De asemenea, a apărut ca antagonist Marte Administrator Vilos Cohaagen în Total Recall în același an.
Cox a avut o apariție notabilă în Star Trek: The Next Generation ca „eficient, dar impersonabil” căpitan Edward Jellico în episodul în două părți „lanțul de comandă”. De asemenea, a jucat Henry Mason, tatăl lui Bree Van de Kamp (Marcia Cross) pe Neveste disperate.
în 1997, Cox l-a interpretat pe președintele fictiv al Statelor Unite Jack Neil în filmul crima la 1600. Cox l-a interpretat și pe John Ramsey în filmul TV din 2000 crimă perfectă, oraș Perfect și Senator/vicepreședinte Robert Kinsey în Stargate SG-1.
Cox a avut un rol în soția inițială. A jucat Pappy McCallister, soțul celei mai bune prietene a lui Molly Kagan, Joan.
Cox a făcut ocazional lucrări de animație, împrumutându-și vocea dezertorului Tirusian Doc în invazia Americii și senatorului McMillan în Todd McFarlane ‘ s Spawn.
Cox a jucat într-un episod din seria Mr Sunshine a lui Matthew Perry din 2011.
Cox l-a interpretat pe Walter Kenney în Dexter, sezonul șase, Episodul trei („Smokey and The Bandit”).
Cox a jucat într-un episod din Diagnostic Murder intitulat „The Pressure to Murder”, Episodul 9, sezonul trei.
în 2018, Cox a jucat Gideon Claybourne în sezonul 6 din Nashville.