Cinéma
* Le Haut et le Puissant (1954) :Mitchell a joué le rôle du « Capitaine Jud Masters », un pilote dans ce drame aéronautique classique.
* Les Dix Commandements (1956) :Il a incarné « Ramsès », le pharaon égyptien, dans ce drame biblique épique.
* L'Incroyable homme qui rétrécit (1957) :Il est apparu comme la « Voix à la radio » dans ce classique de la science-fiction.
* La chose qui ne pouvait pas mourir (1958) :Mitchell a joué le rôle du "Dr William Halsey" dans ce film d'horreur.
* Le dernier homme sur Terre (1964) :Il a incarné un « Docteur » dans ce film post-apocalyptique.
* Les galets de sable (1966) :Mitchell a joué "Commandant Collins" dans ce film de guerre.
* La bave verte (1968) :Il est apparu sous le nom de « Commandant Charles Kingston » dans ce film de science-fiction.
* L'Enfer imposant (1974) :Mitchell a joué "l'inspecteur en chef O'Halloran" dans ce film catastrophe.
Télévision
* Les Aventures de Superman (1952-1958) :Il est apparu dans plusieurs épisodes de la série télévisée classique sous le nom de « Inspecteur Henderson ».
* Les Intouchables (1959-1963) :Mitchell a joué le rôle de "Elliott Ness" dans plusieurs épisodes de ce drame policier.
* La zone crépusculaire (1959-1964) :Il a eu des apparitions dans plusieurs épisodes de cette série de science-fiction.
* Le Far West sauvage (1965-1969) :Il est apparu dans plusieurs épisodes de cette série western.
* Mannix (1967-1975) :Mitchell est apparu dans plusieurs épisodes de ce drame policier.
* Les dossiers Rockford (1974-1980) :Il est apparu dans plusieurs épisodes de cette série policière.
* L'Incroyable Hulk (1978-1982) :Il a eu un rôle récurrent en tant que "Général "Thunderbolt" Ross" dans cette série de super-héros.
* Battlestar Galactica (1978-1979) :Il a joué "l'Amiral Caïn" dans cette série de science-fiction.
* Les ducs de Hazzard (1979-1985) :Mitchell est apparu dans quelques épisodes en tant qu'avocat de "Boss Hogg".
* Chevalier Cavalier (1982-1986) :Il a joué divers rôles dans plusieurs épisodes de cette série d'action.
Il ne s’agit pas d’une liste exhaustive, mais elle représente certains des rôles les plus mémorables de Cameron Mitchell au cinéma et à la télévision. Sa carrière s'est étendue sur quatre décennies et il a joué un large éventail de personnages dans divers genres.