Nel 1963 a Sabbioneta vennero girate alcune scene del film La parmigiana di Antonio Pietrangeli con Catherine Spaak. Nel 1970 si svolsero le riprese di Strategia del ragno di Bernardo Bertolucci (nel film il paese assunse il nome immaginario di Tara). All'interno della Galleria degli antichi e nelle sale del Palazzo del Giardino furono girate alcune scene di Addio fratello crudele, film del 1971. Negli anni ottanta vi si svolsero le riprese dello sceneggiato RAI I promessi sposi; in particolare, tra le colonne della Galleria degli antichi furono girate le scene della peste. A Sabbioneta furono girate anche alcune scene per il film francese Marquise, uscito nel 1997 per la regia di Véra Belmont, così come per il film del 1999 Amor nello specchio di Salvatore Maira, in cui si è utilizzato il Teatro all'Antica. La seconda stagione della serie televisiva I Medici, in onda nel 2018, ha usato Sabbioneta in alcune scene per rappresentare la Firenze del Rinascimento.