1989年，主演剧情电影《天涯怪客》饰演怪客路不平。

1994年，李建义出演电视剧《三国演义》饰演谋士陈宫。

1995年，参演话剧《伐子都》。

1999年，主演历史故事片《我的1919》饰演王正延。

2003年，主演古装剧《少年天子》饰演大太监吴良辅，凭借此片获得第14届北京影视春燕奖最佳男配角奖。

2008年，主演喜剧《物理学家》饰物理学家默比乌斯。

2009年，李建义在《这是最后的斗争》中饰演何光明。

2010年，主演话剧《有一种毒药》饰演酒鬼父亲。

2011年，主演现代剧《你是我的幸福》饰演设计院副院长严芒。

2012年，主演都市情感剧《幸福向前走》饰演操心老爸佟光达。

2013年，主演电视剧《零下三十度》饰演老牌特务钱子恩。

2014年，参演古装爱情剧《错点鸳鸯》饰演奸商苏光平。

2015年，在青春抗战剧《毕业歌》中演绎父亲洪涧琛。