1976年，廖启智考第六期无线艺员训练班落选。 1978年，廖启智考入第八期无线艺员训练班，1979年毕业。随后签约无线电视。 1980年，廖启智参演由周润发、赵雅芝、吕良伟等主演的民国电视剧《上海滩》出道，饰演丁力的“马仔”陈祥贵；随后在谢贤、黄淑仪主演的《上海滩续集》中仍饰演陈祥贵。 1987年，廖启智参演了由梁朝伟、陈玉莲、刘青云、吴启华等主演的古装剧《大运河》，饰演杨勇。 1988年，廖启智先后参演了由缪骞人、黄沾主演的《继续跳舞》和由张学友、周星驰主演的《最佳女婿》。 1990年，廖启智与冯淬帆、万梓良等主演了奇幻片《出土奇兵》，饰演大块葛。 1992年，廖启智与黄家驹、乔宏等主演了剧情片《笼民》，饰演智障青年；之后参演由任达华、邱月清等主演的《星期五之舞男》。 1993年，廖启智参演了由姜大卫、梁佩玲、张智霖等主演的武侠剧《射雕英雄传之九阴真经》，饰演周伯通；接着参演由刘德华、梁家辉、钟丽缇、陈百祥等主演的动作喜剧《至尊三十六计之偷天换日》，饰演金手指阿智；随后，因《笼民》获得香港金像奖最佳男配角奖。 1994年，廖启智与林青霞、张敏、巩俐、林文龙、徐少强等主演了武侠片《新天龙八部之天山童姥》，饰演苏星河。 1995年，廖启智参演了由许冠文、黄秋生等主演的喜剧片《富贵人间》。 1997年，廖启智与陶大宇、郭可盈、陈法蓉等主演了刑侦系列电视剧《刑事侦缉档案III》，饰演老差骨翟永田。 1998年，廖启智与吴启华、郭可盈等主演了时装爱情剧《冤家宜结不宜解》，饰演石春树。 1999年，廖启智参演了由林保怡、陈慧珊、李珊珊、陈美琪等主演的刑侦系列电视剧《鉴证实录II》，饰演蔡子健的大哥王英年；又在陈锦鸿、佘诗曼、黄日华、邵美琪主演的TVB版《雪山飞狐》中饰演平四；随后又参演了由张家辉、宣萱、钱嘉乐、张玉珊等主演的古装电视剧《骗中传奇》，饰演钱嘉乐的师父生。 2000年，廖启智参演了由刘松仁、伍咏薇、江华等主演的时装爱情剧《无业楼民》，饰演货车司机古汉云。 2001年，廖启智出演了两部爱情电影，分别是由陈奕迅、蔡卓妍主演的《常在我心》；吴奇隆、朱茵主演的《有人说爱我》。 2002年，廖启智参演了由林峰、叶璇、马德钟领衔主演的古装电视剧《再生缘》，饰演蒙古九王爷忽哥赤。 2003年，廖启智与曾志伟、黄秋生等主演了惊悚电影《福伯》，饰演男主角福伯；又在黄秋生、曾志伟、陈冠希、余文乐、刘嘉玲、吴镇宇领衔主演的《无间道Ⅱ》中饰演倪家三叔。 2004年，廖启智参演了由宣萱、马德钟、江芷妮、曾伟权、石修等主演的TVB古装传奇电视剧《樊梨花烽火奇遇结良缘》，饰演李世民；同年，因《无间道II》获得金像奖最佳男配角提名、第4届华语电影传媒大奖港台最佳男配角。 2005年，廖启智先是在有线电视与何秀兰合作主持亲子节目《我们都是父母》；随后参演了由吴镇宇、陈奕迅、容祖儿等的喜剧片《神经侠侣》，饰演Richy；接着又参演由任达华、甄子丹、洪金宝和吴京主演的时装警匪功夫片《杀破狼》，饰演陆冠华； 2006年，廖启智以《杀破狼》提名金像奖最佳男配角。 2007年，廖启智参演了由刘德华、吴彦祖、张静初、袁咏仪、古天乐等主演的剧情片《门徒》，客串警察；随后与郭富城、谷祖琳、黄德斌、刘兆铭等主演了悬疑剧《C 侦探》，饰演泽少。 2008年，廖启智参演了由任达华、张孝全主演的动作片《弹道》，饰演陈二同；又与谢霆锋、张家辉、张静初主演了动作片《证人》，饰演新爷。 2009年，廖启智与陈锦鸿、苏玉华、 胡定欣、刘玉翠等主演了古装特技电视剧《大冬瓜》，饰演神仙范统；4月，凭借《证人》获得金像奖最佳男配角奖；之后又与张家辉、莫小棋、孟瑶等主演了动作剧情片《旺角监狱》，饰演枪王余。 2010年，廖启智参演由黎明、任贤齐、王宝强、叶璇、徐若瑄等主演的警匪动作片《火龙对决》，饰演祥安；又参演了由谢霆锋、张家辉、陆毅、桂纶镁等主演的动作片《线人》，饰演废嗡。 2011年，廖启智与谢君豪、江若琳等主演了为纪念辛亥革命100周年的主旋律电影《英雄·喋血》，饰演国画家高剑父； 随即以《线人》第五次提名香港电影金像奖最佳男配角。 2012年，廖启智参演由谢霆锋与周杰伦主演的枪战类电影《逆战》，饰演万天；随后参演了由谢霆锋、刘青云主演的动作片《消失的子弹》，饰演丁老板；此后，廖启智签约城市电讯（后易名为香港电视网络），于年底开拍《警界线》，饰演男主角杜一飞。 2013年，廖启智在由黄秋生主演的剧情片《叶问：终极一战》中饰演李耀华；与任达华、张家辉、黄德斌共同主演了惊悚电影《心战》，饰演叶先生； 2月，廖启智因《消失的子弹》获第三十二届香港电影金像奖最佳男配角提名。年底接拍无线电视与香港廉政公署合作摄制的单元剧集《廉政行动2014》，饰演孖田Sir。 2014年，廖启智参演了由谢霆锋、余文乐、任达华、胡军等主演的灾难电影《救火英雄》，饰演谭SIR；；在由张家辉及吴彦祖领衔主演的犯罪电影《魔警》中饰演经纪文；与古天乐、林家栋、卢海鹏等领衔主演了由乐视影业、银都机构、天马电影联合出品的反贪犯罪电影《反贪风暴》，饰演张强；参演由黄宗泽、陈伟霆主演的励志喜剧片《男人不可以穷》，饰演薛天来；7月，接拍香港电视网络剧集《选战》，饰演男主角宋漫山。 2019年4月29日，在电视剧《诡探前传》中饰演易天，正式播出。