Lynch passou quinze anos em
Chicago, atuando na Steppenwolf Theatre Company, e fazendo turnê com a trupe de comédia The Second City. Ela interpretou Carol Brady em
The Real Live Brady Bunch. Ela também escreveu e estrelou a peça premiada "
Oh Sister, My Sister".
Seu papel revolucionário no cinema foi como Christy Cummings, a manipuladora de cães pessoais do Butch para a esposa troféu Sheri Ann Cabot (Jennifer Coolidge) no mockumentary Best in Show (2000) do diretor Christopher Guest. Ela também apareceu em A Mighty Wind (2003), de Guest's A Mighty Wind, como a cantora pornô Laurie Bohner e em For Your Consideration (2006), como repórter de entretenimento.
Lynch é também uma atriz de televisão. Ela estrelou com John Hannah e William Fichtner em 2002, e já fez aparições em muitos programas de televisão, incluindo L.A. Law, Judging Amy, The West Wing, 7th Heaven, Friends, Dawson's Creek, Felicity, Prested Development, Lovespring International, Two and a Half Men, Weeds, Boston Legal, The L Word, Criminal Minds, Help Me Help You, Gilmore Girls, The New Adventuresof Old Christine, Psych, Monk and Party Down, entre outros.
Em 2005, Lynch foi nomeada como uma das "10 Amazing Gay Women in Showbiz" do POWER UP.
O público e os críticos notaram Lynch por seu papel de bizarro em Judd Apatow's The 40-Year-Old Virgin. Ela disse ao Terry Gross da Fresh Air que o papel era originalmente destinado a um homem, mas, a pedido da esposa de Steve Carell, Nancy Walls, foi oferecido a Lynch. Desde então, ela estrelou em uma série de filmes incluindo Role Models, Talladega Nights: The Ballad of Ricky Bobby, Alvin & the Chipmunks, Walk Hard: The Dewey Cox Story, Space Chimps, The Rocker, The Hammer, Another Cinderella Story, Ice Age: O Amanhecer dos Dinossauros, e a Desintegração da Primavera.
Em Julie e Julia, ela desempenhou o papel de Dorothy McWilliams, irmã de Julia Child. A Entertainment Weekly dedicou um artigo em seu site para a possibilidade de seu desempenho receber uma indicação para o Oscar.
A partir de 2009, Lynch apareceu no programa da Fox Glee. Ela ganhou críticas brilhantes por seu papel como a treinadora líder de torcida agressiva Sue Sylvester. Mary McNamara do LA Times escreveu: "Só o Lynch faz Glee valer a pena assistir". Antes de seu trabalho com Glee, ela era uma série regular sobre o Starz comedy Party Down. Embora a série tenha sido renovada por uma segunda temporada, Lynch não voltaria por causa de seu trabalho com Glee. Em 15 de dezembro de 2009, Lynch recebeu uma indicação ao Globo de Ouro para melhor atriz coadjuvante em uma série, minissérie ou filme de televisão por seu papel no Glee. Ela perdeu para Chloë Sevigny. A própria série também recebeu indicações em três outras categorias. Em 29 de agosto de 2010, Lynch ganhou o prêmio Primetime Emmy para Atriz Coadjuvante de Destaque - Série Comédia.
Lynch hospedou o Saturday Night Live em 9 de outubro de 2010; a notícia de sua hospedagem foi-lhe revelada acidentalmente por seu chefe Glee, Ryan Murphy, por mensagem de texto. Lynch também estrelou no programa Nickelodeon iCarly como Pam Puckett, a mãe de Sam Puckett, no episódio Mãe de iSam.
Lynch apareceu no MTV Video Music Awards 2010 em 12 de setembro de 2010.
Em janeiro de 2011, Lynch recebeu o Globo de Ouro em A Melhor Atriz Coadjuvante de uma Série, Minissérie, ou Catergoria de Filmes de Televisão. Ela também começou a aparecer nos anúncios da Comcast XFinity que são exibidos tanto na Internet quanto na televisão nos Estados Unidos, principalmente com dois laptops diferentes e dois gatos persas de cores diferentes.
