En 1987, elle fait ses premiers pas sur grand écran dans le film d'horreur Doom Asylum, mais c'est le petit écran qui lui offrira les meilleures opportunités. Après des apparitions dans le soap Alliances & trahisons, Urgences et Docteur Quinn, femme médecin, elle obtient son premier grand rôle en 1994 dans Melrose Place, une série très populaire diffusée dans de nombreux pays. Son personnage, l'odieuse Brooke Amstrong, est si détesté par le public que la production décide de s'en séparer.

En 1998, Kristin Davis entrevoit le bout du tunnel : elle est choisie pour interpréter Charlotte York, le rôle qui lui offre sa réelle renommée internationale dans la série très osée de HBO Sex & the City. Aux côtés de Sarah Jessica Parker , Kim Cattrall et Cynthia Nixon, elle devient l'égérie des femmes modernes, qui assument leur célibat sans complexe, tout en rêvant secrètement au grand amour. Pétillante, rêveuse et bien élevée, Charlotte est la plus romantique des quatre amies new-yorkaises. Elle ne veut que deux choses : un mari et un bébé !

Mais après six saisons au service de la mythique série, son personnage de jeune fille bien sous tous rapports va lui coller à la peau. A part quelques apparitions dans les séries Friends et Will and Grace (2004), Kristin Davis s'illustre dans des comédies familiales telles que Raymond et Voisin contre voisin (2007). Elle revient en 2008 dans le rôle le plus marquant de sa carrière, celui de Charlotte York pour l'adaptation cinématographique de Sex and the City : le film.