W 1984 wystąpiła w dwóch operach mydlanych ABC: Wszystkie moje dzieci (1984) jako Belle Bodelle i Tylko jedno życie jako Evelyn Maddox.

Jednak najsłynniejszą kreacją w filmografii Kathy Bates okazała się główna rola w ekranizacji powieści Stephena Kinga Misery (1990), kreacja fanatycznej miłośniczki prozy cenionego pisarza (James Caan), który nagle orientuje się, że w efekcie wypadku samochodowego obudził się nie w szpitalu, tylko w domu swej psychofanki. Za rolę otrzymała Oscara dla najlepszej aktorki pierwszoplanowej, pokonując wtedy Julię Roberts (Pretty Woman) i Meryl Streep (Pocztówki znad krawędzi). Rok później zagrała prostytutkę w Cieniach we mgle (Shadows and Fog, 1991) Woody’ego Allena, Hazel Quarrier w dramacie Hectora Babenco Zabawa w Boga (1991), oraz borykającą się z małżeńskimi problemami Evelyn Couch w średnim wieku, której życie zmienia się, gdy poznaje wiekową już damę w ciepło przyjętym komediodramacie Jona Avneta Smażone zielone pomidory (1991). Stworzyła również ciekawą kreację w komedii romantycznej Druga miłość (1992) z Shirley MacLaine i Dolores (1995). W Titanicu (1997) Jamesa Camerona, jednym z najbardziej kasowych filmów w historii kina, zagrała postać Margaret „Molly” Brown, której najsłynniejsza ekranowa kwestia brzmiała: „Zaraz wejdziesz do jaskini lwa, w co się ubierzesz?”.