Tamsin Greig cuenta con una heterogénea trayectoria profesional tanto en teatro como en cine y televisión. Entre sus trabajos teatrales destacan: el estreno en Reino Unido de la obra Women on the Verge of a Nervous Breakdown en el Playhouse Theatre; Longing, representada en el Hampstead Theatre; Jumpy, representada en el Royal Court Theater; Gethsemane, representada en el National Theatre; God of Carnage, representada en el Gielgud Theatre, y The Little Dog Laughed, representada en el Garrick Theatre, por la que Greig fue nominada al premio Laurence Olivier a la mejor actriz en 2011. Greig ganó el premio Laurence Olivier de 2007 en la categoría de mejor actriz por su interpretación, junto con la Royal Shakespeare Company, en el Novello Theatre de la obra Mucho ruido y pocas nueces. Otros trabajos suyos sobre las tablas son: King John, representada en el RSC Theatre; French Without Tears, representada en el Palace Theatre en Watford; Abigail's Party, representada en el Northcott Theatre; The Return of the Native, representada en el Swan Theatre en Worcester, y Don Carlos, representada en el Lyric Studio.

En 2010, Greig fue nominada a los Möet British Independent Film Awards por su trabajo en la película TAMARA DREWE. Otros títulos de su filmografía son: SHAUN OF THE DEAD, CUCKOO, STOP THE WORLD, READY WHEN YOU ARE MR MCGILL, CHEESE MAKES YOU DREAM, CAPTAIN EAGER AND THE MARK OF VOTH, PURE y BREAKING THE BANK, que coprotagoniza Kelsey Grammar.

La actuación de Greig en la serie de televisión "Green Wing" le valió el premio de la Royal Television Society a la mejor actuación cómica en 2005, logrando también una nominación al BAFTA y al premio British Comedy. Greig fue candidata a los premios British Comedy por su trabajo en "Black Books", y fue nominada al BAFTA en la categoría de mejor actriz de comedia por "Friday Night Dinner". Otras actuaciones suyas en televisión son: "Emma", "The Diary of Anne Frank", Love Soup", "Doctor Who", "The Lenny Henry Show", "When I'm 64", "Jonathan Creek", "Falling Apart", "People Like Us" y "Happiness".