Ноа Сентинео е избран за образа на младия Джон Рамбо, роля, прославена от Силвестър Сталоун, в нов филм-предистория - „Джон Рамбо“, разработван от Millennium Media. Първият филм за Рамбо е базиран на романа на Дейвид Морел от 1972 г. „Първа кръв“ и проследява проблемен ветеран от войната във Виетнам и бивш войник от специалните сили на САЩ, специализиран в оръжия, ръкопашен бой и партизанска война.
Петсерийният франчайз, който включва „Първа кръв“ (1982), „Рамбо: Първа кръв II“ (1985), „Рамбо III“ (1988), „Рамбо IV“ (2008) и „Рамбо: Последна кръв“ (2019), е спечелил над 800 милиона долара по целия свят.
Ноа Сентинео става известен с участието си в „Семейство Фостър“, а след това влиза в образа на очарователния Питър Кавински в сериала на Netflix „До всички момчета, които съм обичала“. През 2022 г. се появява редом до Дуейн „Скалата“ Джонсън в „Черният Адам“. Сред другите му участия са „Ангелите на Чарли“ и „Sierra Burgess Is a Loser“.
Ноа Сентинео е съосновател на продуцентска компания заедно с Енцо Марк. Първият им пълнометражен филм, „Our Hero, Balthazar“, имаше премиера на фестивала „Трайбека“ по-рано тази година.