לאחר ששרה את השיר "Flashlight" ב"פיץ' פרפקט 2", סטיינפלד הוציאה גרסת כיסוי של השיר ולאחר מכן חתמה על חוזה הקלטות עם ריפבליק רקורדס. היא פרסמה את סינגל הבכורה שלה, "Love Myself", אשר הגיע לתפוצת פלטינה במספר מדינות, ואחריו הוציאה את המיני-אלבום הראשון שלה, "Haiz", בשנת 2015. בנוסף לקריירת המשחק והשירה שלה, סטיינפלד גם מדגמנת; משנת 2011 היא הפרזנטורית של החברה מיו מיו.
סטיינפלד החלה לשחק בגיל שמונה; היא הופיעה בכמה סרטים קצרים, כולל בתפקיד של טליה אלדן בסרט הקומדיה הקצר She's a Fox משנת 2009. היא הופיעה במספר פרסומות בטלוויזיה. סטיינפלד נבחרה לתפקיד של מאטי רוס בסרט אומץ אמיתי כשהייתה בת 13. הסרט הופץ בעולם בדצמבר 2010; הסרט זכה לביקורות חיוביות, ובפרט הופעתה של סטיינפלד.[3][4][5] בזכות הופעתה בסרט הייתה מועמדת בטקס פרסי אוסקר ה-83 בקטגוריית שחקנית המשנה הטובה ביותר,[6] אך בפרס זכתה מליסה לאו. בחודש מאי 2011, חמישה חודשים לאחר הפצתו של "אומץ אמיתי", נבחרה להיות הפנים החדשות של מותג המעצבים האיטלקי מיו מיו.[7]
בשנת 2011 לוהקה לתפקיד יוליה קפולט בעיבוד הקולנועי של רומיאו ויוליה של שייקספיר, רומיאו וג'ולייט, שיצא בשנת 2013. הסרט נקטל מבחינה ביקורתית בארצות הברית וברחבי העולם.[8][9] סטיינפלד שיחקה את ויולט, אחת הדמויות הראשיות בדרמה הרומנטית "התחלה חדשה".[10] כיכבה כפטרה ארקניאן בסרט "המשחק של אנדר", סרטמדע בדיוני אמריקאי המבוסס על ספר מאת אורסון סקוט קארד. הסרט יצא לאור ב-1 בנובמבר 2013.[11]
בחודש יולי 2015, סטיינפלד והזמר שון מנדס פרסמו גרסה אקוסטית לשירו של מנדס, Stitches.[16] בחודש שלאחר מכן הוציאה סטיינפלד את סינגל הבכורה שלה, "Love Myself", עם ריפבליק רקורדס.
מיני-אלבום הבכורה שלה, Haiz, יצא בנובמבר 2015. בחודש פברואר 2016 הוציאה סטיינפלד לאור את "Rock Bottom" כסינגל השני בגרסה חדשה שכוללת את להקת הפופ-פאנק DNCE. ב-22 ביולי 2016, היא הוציאה, בשיתוף פעולה עם גריי וזד את הסינגל "Starving". הסינגל נהיה הלהיט הגדול ביותר שלה עד היום, והוסמך כפלטינה באיטליה, בניו זילנד, בשוודיה, בממלכה המאוחדת ובארצות הברית ובנוסף, הוסמך כפלטינה כפולה באוסטרליה ופלטינה משולשת בקנדה.
סטיינפלד כיכבה בסרט הדרמה "17 על הקצה", שבו גילמה נערה העוברת משברים שונים. הסרט יצא לאקרנים ב-18 בנובמבר 2016, גרף ביקורות חיוביות,[17] והופעתה של סטיינפלד זכתה לשבחים על ידי המבקרים ובזכותה הייתה מועמדת לפרס גלובוס הזהב.
בשנת 2018 השתתפה בסינגל "Colour" של הזמר MNEK. בנוסף באותה השנה תפקדה סטיינפלד כמופע החימום של הזמר צ'ארלי פות' בסיבוב ההופעות שלו - Voicenotes Tour החל מ-11 ביולי ועד 1 בספטמבר של אותה השנה. בסוף שנת 2018 כיכבה בסרט באמבלבי השייך לזיכיון הרובוטריקים, והשיר "Back to Life", אותו היא מבצעת, נכלל בפסקול של הסרט.[19] בנוסף, דיבבה סטיינפלד את דמותה של גוון סטייסי בסרט האנימציה ספיידרמן: ממד העכביש.[20]
מינואר 2018 ניהלה מערכת יחסים זוגית עם הזמר האירי נייל הורן ,יוצא להקת הבנים וואן דיירקשן. בספטמבר 2019 פורסם שהיא נמצאת בקשר זוגי עם השחקן והדוגמן הישראלי און רפאלי,[22] אך במאי 2020 פורסם כי נפרדו.[23] באביב 2023 סטיינפלד וג'וש אלן, קוורטרבק בליגת ה-NFL, התחילו להופיע יחד בציבור ולאחר מכן אישר אלן את מערכת היחסים שלהם. בנובמבר 2024, סטיינפלד ואלן הודיעו על אירוסיהם באמצעות תמונה באינסטגרם.[24]