(1968) z Jamesem Stewartem i Deanem Martinem wystąpiła w roli wdowy ranczera zabitego przez członka gangu. Zagrała w dramatach kryminalnych: Największy drań z nich wszystkich (The Biggest Bundle of Them All, 1968) z Vittorio De Sicą i Kobieta w cemencie (Lady in Cement, 1968) u boku Franka Sinatry. W westernie 100 karabinów (100 Rifles, 1969) wcieliła się w postać Sarity, pod wpływem której szeryf Lydecker (Jim Brown) i bandyta Herrera (Burt Reynolds) decydują się pomóc prześladowanym Indianom w walce z meksykańskim rządem; w tym filmie wzięła udział w odważnej scenie seksu z Jimem Brownem.
W adaptacji bestsellerowej powieści Gore’a Vidala Myra Breckinridge (1970), opowiadającej o tytułowym transseksualiście zagrała najbardziej kontrowersyjną rolę w swojej karierze, ale film okazał się klapą. Jej wygląd i sława sprawiły, że „Playboy” nazwał ją „Najbardziej pożądaną kobietą” lat 70. Welch kilkakrotnie występowała na ceremonii rozdania Oscarów w latach 70. ze względu na swoją popularność. Odebrała Oscara dla najlepszej aktorki drugoplanowej w imieniu Goldie Hawn, kiedy Hawn nie mogła być na gali wręczenia nagród. Za kreację Constance de Bonancieux w adaptacji powieści Aleksandra Dumasa w reżyserii Richarda Lestera – Trzej muszkieterowie (The Three Musketeers, 1973) została uhonorowana Złotym Globem.