Desde a década de 1980, Murray Bartlett seguiu carreira de ator na Austrália, conseguindo vários empregos, principalmente na televisão. Um de seus primeiros papéis de destaque foi em 1993 como o vigarista Luke Foster na série australiana Neighbours.

Bartlett continuou com papéis de convidado e, em 2000, mudou-se para os Estados Unidos, onde logo teve sua primeira grande chance alguns anos depois, quando foi escalado como ator convidado na série da HBO Sex and the City (2002). De março de 2007 até o cancelamento do show em setembro de 2009, Bartlett foi um membro do elenco da novela da CBS Guiding Light, onde interpretou Cyrus Foley. Mais tarde, ele interpretou Dominic "Dom" Basaluzzo na série de comédia dramática da HBO Looking de 2014 a 2015, e depois reprisou seu papel no último filme de televisão da série, Looking: The Movie (2016). Em 2021, Bartlett fez a série The White Lotus, já renovada para uma segunda temporada.

Seus futuros proejtos incluem a série inspirada no jogo da Naughty Dog, The Last of Us, com Pedro Pascal.