Apaeció en series de televisión como Law & Order, Ugly Betty y The American Experience. En 2009 foi confirmáu como parte de la repartida regular de la serie Boardwalk Empire, producida por Martin Scorsese y protagonizada por Steve Buscemi. Ambientada mientres la dómina de la llei seca en Nueva Jersey, Stuhlbarg interpreta al xefe mafiosu Arnold Rothstein. Sobre'l so papel, The Hollywood Reporter escribió: "...como'l fríu y calculador Rothstein, Michael Stuhlbarg fai un xiru de 180 graos dixebrándose del ansiosu perdedor que protagonizó A Serious Man de los hermanos Coen".