Ancien policier de la ville de Chicago, Dennis Farina est repéré par Michael Mann qui le lance à l'âge de 37 ans dans Le Solitaire en 1981. La collaboration entre les deux hommes se poursuit sur la série Deux flics à Miami dans laquelle l'acteur apparaît à plusieurs reprises. Un détour par Code of silence d'Andrew Davis aux cotés de Chuck Norris, et Dennis Farina retrouve encore une fois la caméra de Michael Mann pour Le Sixieme Sens (1986). Il y incarne Jack Crawford, le supérieur hiérarchique de l'agent du FBI Will Graham (William L. Petersen) lancé à la poursuite d'un dangereux tueur en série.

Multipliant les apparitions télévisées, Dennis Farina alterne toujours entre les rôles de représentants de l'ordre et ceux de hors-la-loi. Eternel second rôle, il est à l'affiche de Midnight run de Martin Brest en 1988, effectue une apparition non créditée dans Romeo is Bleeding de Peter Medak en 1993, enquête avec Bruce Willis dans Piège en eaux troubles de Rowdy Herrington la même année et incarne un mafioso dans Get Shorty de Barry Sonnenfeld (1995).

En 1998, l'acteur retrouve ses habits de policier dans Hors d'atteinte de Steven Soderbergh. La même année, Dennis Farina participe au débarquement d'Il faut sauver le soldat Ryan dirigé par Steven Spielberg. Policier dans Mod Squad en 1999, patron de casino dans Piège fatal en 2000, le comédien rejoint la troupe de Snatch réalisé par Guy Ritchie la même année. En 2001, il est à l'affiche de Rencontres à Manhattan d'Edward Burns et retrouve Barry Sonenfeld pour la comédie chorale Big Trouble, dans laquelle il joue les tueurs à gages.

Le comédien se joint ensuite au casting de la célèbre série New York Police Judiciaire, se glissant dans la peau du détective Joe Fontana, et renouant une fois de plus avec l’uniforme qu’il portait jadis à la ville. Il conservera le rôle jusqu’en 2006, et enchainera ensuite les seconds rôles dans des comédies telles que You Kill Me (2007), auprès de Ben Kingsley et Tea Leoni, ou Jackpot (2008) aux côtés de Cameron Diaz et d’Ashton Kutcher, avant de s’éteindre en 2013 à l’âge de 69 ans.