เมื่อเริ่มมีประสบการณ์ทางละครโทรทัศน์ สุเชาว์ซึ่งมีความสนใจในการเป็นนักแสดงมาตั้งแต่เด็ก ได้สมัครเข้าเรียนหลักสูตรอบรมด้านการละครของโรงเรียนสถานสอนภาษาสมาคมนักเรียนเก่าสหรัฐอเมริกา (เอ.ยู.เอ.) ต่อมา เขาได้รับคัดเลือกให้รับบทเด่นในละครเวทีเรื่อง “อันตราคนี” ของมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ซึ่งดัดแปลงมาจากบทละครเสียดสีการเมืองเรื่องดังของฝรั่งเศส ความโด่งดังของละครเรื่องนี้และฝีมือการแสดงของสุเชาว์ ส่งผลให้ ไพจิตร ศุภวารี นักปั้นดาราชื่อดัง ได้ชักชวนให้เขามาแสดงภาพยนตร์เรื่อง กิเลสคน ออกฉายใน พ.ศ. ๒๕๒๐

จากบทรองในภาพยนตร์เรื่องแรก สุเชาว์ได้ก้าวขึ้นมารับบทนำเป็นครูหนุ่มผู้มีอุดมการณ์ในภาพยนตร์เรื่องถัดมาคือ สวัสดีคุณครู (๒๕๒๑) ซึ่งส่งผลให้เขาเริ่มเป็นที่รู้จักของแฟนหนังไทย จากนั้น เขาจึงมีผลงานภาพยนตร์ออกมาอย่างมากมาย โดยเฉพาะในช่วงสิบปีแรก อาทิ ครูขาหนูเหงา (๒๕๒๑) เทพธิดาบาร์ 21 (๒๕๒๑) โรงเรียนดงนักเลง (๒๕๒๑) สยิว (๒๕๒๑)  สัญชาตญาณโหด   (๒๕๒๑) ไผ่แดง (๒๕๒๒) ไฟนรกขุมโลกันต์  (๒๕๒๓) ลูบคมพยัคฆ์ (๒๕๒๖) น้ำพุ (๒๕๒๖) อิสรภาพของทองพูน โคกโพ (๒๕๒๗) ผีเสื้อและดอกไม้ (๒๕๒๘) ขบวนการคนใช้ (๒๕๒๙) ฯลฯ โดยเขาถือเป็นหนึ่งในนักแสดงที่สามารถรับบทบาทได้หลากหลาย ทั้งบทพระเอก บทพ่อ ไปจนถึงบทกะเทย แต่บทบาทที่ได้รับมากที่สุดคือ บทร้าย จนถือเป็นดาวร้ายแถวหน้าของวงการหนังไทยในช่วงเวลานั้น

ปัจจุบัน สุเชาว์ พงษ์วิไล ในวัย ๗๐ ปี ถือเป็นนักแสดงอาวุโสที่ยืนหยัดมาอย่างยาวนานและยังคงมีผลงานเป็นที่รู้จักมากที่สุดคนหนึ่งของวงการบันเทิงไทย ตลอดระยะเวลาเกือบ ๔๐ ปีนับจากภาพยนตร์เรื่องแรก เขายังคงมีผลงานภาพยนตร์ออกมาอย่างต่อเนื่องแทบทุกปี รวมทั้งละครโทรทัศน์อีกจำนวนมาก จนเป็นที่คุ้นหน้าของผู้ชมชาวไทยมาทุกยุคทุกสมัย โดยผลงานภาพยนตร์ที่โดดเด่นในระยะหลังได้แก่ สุริโยไท (๒๕๔๔) องค์บาก (๒๕๔๖) หลอน (๒๕๔๖) สุดสาคร (๒๕๔๙) ณ ขณะรัก (๒๕๕๒) 2022 สึนามิ วันโลกสังหาร (๒๕๕๒) เป็นต้น