Po několika epizodních rolích se Giovanni Ribisi do povědomí širší divácké obce dostal ztvárněním nevlastního bratra Phoebe Buffay, Franka juniora, v populárním televizním sitcomu Přátelé (1994 až 2004).
Ve snímku Zachraňte vojína Ryana (1998) Giovanni Ribisi hrál vojína Irwina Wadea a ve filmu Gone in 60 Seconds (2000) si vyzkoušel práci vedle hvězdy Nicolase Cageho.
Kritikou i diváky oceňovaný výkon Giovanni Ribisi podal v kriminálním dramatu Boiler Room (2000), kde ztvárnil mladého burzovního makléře zapleteného do nelegálních aktivit.
Několikrát spolupracoval s režisérkou Sofií Coppolou. Objevil se v jejích filmech Ztraceno v překladu (2003) nebo Marie Antoinetta (2006). Své komediální schopnosti Giovanni Ribisi předvedl ve filmech Ted (2012) a Ted 2 (2015), kde ztvárnil postavu Donnyho. V Avatarovi a jeho pokračováních dostal roli Parkera Selfrideho.
Proslavily ho hlavní role v sitcomu Táta a v kriminálním seriálu Sneaky Pete. Druhý jmenovaný Giovanni Ribisi také spoluprodukoval. V seriálů Nabídka (The Offer), který měl premiéru v dubnu 2022, dostal roli Joa Colomba.
Na svém kontě má Giovanni Ribisi nominace na The Saturn Awards a na Independent Spirit Awards za vedlejší roli ve fantasy thrilleru Téměř dokonalý zločin (The Gift).
V letech 1997 až 2001 byla manželkou Giovanniho Ribisiho interiérová designérka Mariah O'Brien, s nímž má dceru Luciu Santinu Ribisi, která se stala hudebnicí. V roce 2012 se herec oženil s modelkou Agyness Deyn. Ani tento vztah nevydržel, rozvedli se roku 2015.