2006年，与派屈克·福吉特共同主演爱情喜剧电影《
妙想天书》，她凭借该片获得HBO喜剧艺术电影节最佳女演员奖；同年，出演由
尼克·卡萨维茨执导的犯罪电影《
领头狗》。
2007年9月，与
休·劳瑞等联合出演医疗剧《
豪斯医生第四季》，在剧中饰演患有亨廷顿氏综合症的双性恋内科医生雷米·哈德利博士；同年，由其主演的犯罪剧《
唐纳利兄弟》播出。
2009年5月，登上男性时尚杂志《马克西姆》评选的“世界最性感女人”榜首；同年，出演电视剧《
豪斯医生第六季》，她凭借该剧入围第12届青少年选择奖-最佳剧情TV女演员奖；6月19日，与
杰克·布莱克、
迈克尔·塞拉联合主演的冒险喜剧电影《
元年》上映，她在片中饰演奥德赛公国的印安娜公主。
2010年9月，由其出演的电视剧《
豪斯医生第七季》首播；11月19日，与
罗素·克劳、
伊丽莎白·班克斯联合主演的爱情电影《
危情3日》上映；12月17日，与
加内特·赫德兰共同主演的科幻动作电影《
创：战纪》上映，她在片中饰演勇敢而坚强的葵拉，凭借该片入围第13届青少年选择奖-最佳突破电影女星奖、第20届MTV电影奖-最具突破演员奖。
2011年，与
丹尼尔·克雷格合作主演科幻动作电影《
牛仔和外星人》，在片中饰演有如谜一样神秘莫测的女游客艾拉；8月5日，与
瑞安·雷诺兹、
杰森·贝特曼联合主演的喜剧电影《
互换身体》上映；10月3日，由其出演的电视剧《
豪斯医生第八季》播出；10月5日，与
珍妮弗·加纳、
泰·布利尔联袂主演的剧情电影《
黄油大战》上映；10月28日，与
贾斯汀·汀布莱克、
阿曼达·塞弗里德共同主演的惊悚科幻电影《
时间规划局》上映。
2013年，与
连姆·尼森共同主演爱情电影《
出轨幻想》，在片中饰演纽约八卦专栏作家安娜；3月，与
史蒂夫·卡瑞尔、
史蒂夫·布西密联袂主演的剧情电影《
超级魔术师》上映，她在片中饰演在波特失意时给予许多的鼓励与关怀的简，她凭借该片入围第15届青少年选择奖-最佳喜剧电影女演员奖；9月20日，与
克里斯·海姆斯沃斯、
丹尼尔·布鲁赫合作主演的运动传记电影《
极速风流》上映。
2015年，与
朱诺·坦普尔、
吉奥瓦尼·瑞比西联合主演剧情电影《
小镇迷踪》；2月，与
马克·杜普拉斯、
莎拉·伯格联合主演的惊悚恐怖电影《
起死回生》上映，她在片中饰演生物技术公司博士佐伊；11月13日，由其出演的剧情电影《
爱上库珀一家》上映；同年，参与配音的动画片《
马男波杰克第二季》播出。
2019年，执导个人首部电影《
高材生》，该片获得第4届亚特兰大影评人协会奖最佳长片处女作奖，她凭借该片获得第3届好莱坞影评人协会奖最佳女导演奖；12月13日，由其出演的剧情电影《
理查德·朱维尔的哀歌》上映，她在片中饰演为抢头条不择手段的记者凯西·斯克鲁格。
2022年，执导电影《亲爱的别担心》。12月23日，主演的电影《
巴比伦》上映。
奥利维亚·王尔德的名字来自
奥斯卡·王尔德，但是她和奥斯卡没有一点关系，她应该姓科伯恩。王尔德是奥利维亚自己给自己改的姓氏，因为她喜欢王尔德的童话，所以就在名字上做了点手脚。
奥利维亚·王尔德的祖母曾是二十世纪三十年代的模特，母亲莱斯利·考克博是美国新闻杂志节目《60分钟》的制作人和记者， 她的父亲和叔叔们同样是记者，而生在中国北京的爱尔兰籍祖父克劳德·考克博也是左翼记者，还有一位姑姑是英国推理小说家莎拉·寇威尔。这个家族还有着英国贵族血统，1947年搬到爱尔兰。奥利维亚·维尔德曾就读于爱尔兰都柏林和美国马萨诸赛州安多弗的表演学院。
奥利维亚·王尔德早年与
陶·卢斯柏利结婚。2011年2月，与陶·卢斯柏利离婚；同年，在美国NBC娱乐节目《周六夜现场》上与
杰森·苏戴奇斯相识。2013年1月，两人订婚。2014年4月25日，儿子奥蒂斯·亚历山大·苏戴奇斯出生。
在好莱坞像奥利维亚·王尔德这样的有身材、有脸蛋，有背景、偶尔没衣服的“三有一无”人员，数量庞大、人员众多。每一个性感娘都有属于自己的标签，属于奥利维亚的是“狐媚”。她有着大大的妩媚双眼、完美的双唇、魅惑的眼神以及火辣的身材。在一组杂志写真中，浓重的眼线显得她妖艳魅惑，烈焰红唇充满朋克风情。虽然王尔德一向以性感翘臀作为标志，但在这组写真中却完全没有凸显她的翘臀，而是大展美背美腿，而她则依旧自信十足（Mtime时光网、1905电影网、《东方早报》综合评）。