O papel que a transformou numa estrela do cinema só viria em 1996 com Jerry Maguire, filme em que ela interpreta a namorada do personagem de Tom Cruise. Em seguida ela seria vista nos papéis mais importantes de sua carreira, em Um Amor Verdadeiro (1998), Eu, eu mesmo e Irene (2000) e Enfermeira Betty (2000). Brevemente depois desses filmes ela estrelaria em O Diário de Bridget Jones (2001) e Chicago (2002), e seria indicada ao Oscar de Melhor Atriz. Mas o prêmio só viria em 2004, quando recebeu a estatueta como Atriz Coadjuvante por sua atuação em Cold Mountain.
Em 24 de maio de 2005, Renée Zellweger recebeu uma estrela na Calçada da Fama de Hollywood por sua contribuição na indústria dos filmes.