Znany był ze stworzenia tzw. systemu zarządzania produkcją, dzięki któremu produkcja filmu podzielona jest na części, co umożliwia niezależną kontrolę nad filmem m.in. producentów i dyrektorów. Pierwszym sukcesem Thalberga w MGM była wyreżyserowana przez Kinga Vidora Wielka parada (1925). Do 1932, kiedy przeszedł atak serca, nadzorował każdą ważną produkcję studia MGM, m.in. kontrolował filmy na etapie przygotowawczym i badał przyjęcie filmu przez publiczność przedpremierową. Podczas choroby Thalberga Louis B. Mayer, którego raziły wpływy i sukcesy Thalberga, zastąpił go Davidem O. Selznickiem i Walterem Wangerem. Gdy Thalberg wrócił do pracy w 1933, został tylko jednym z producentów studia. Niemniej jednak Thalberg pomógł w realizacji prestiżowych przedsięwzięć MGM: Ludzie w hotelu (1932), Bunt na Bounty (1935), China Seas (1935), Noc w operze (1935) z braćmi Marx, San Francisco (1936) i Romeo i Julia (1936).
Od 1938 Amerykańska Akademia Sztuki i Wiedzy Filmowej wręcza Nagrodę im. Irvinga G. Thalberga dla „twórczych producentów filmowych, których działalność przyczynia się w istotny sposób do wzrostu poziomu produkcji filmowej”.