За свою актерскую жизнь он сыграл не менее 60 ролей в кино и большое количество ролей в театральных постановках.
Начиная с 1980-х годов Баталов активно занимался педагогической деятельностью, он был профессором ВГИКа. Многие из них — и это не преувеличение — мировая классика.
Известнейшие кинороли Баталова в фильмах — «Дело Румянцева» (1955, Хейфиц), «Летят журавли» (1957, Калатозов) и «Москва слезам не верит» (1979, Меньшов). При съёмках трёх фильмов Алексей Владимирович выступил в качестве режиссёра.
Даже в мультипликации его герои становились мыслителями. Когда Алексею было три года, родители развелись.
— Он был абсолютно неимоверной личностью. В собственных словах, в звучании баритона, в жизненных установках. В связи с этим трагическим событием кинорежиссер Владимир Меньшов вспомнил самые интересные моменты со съемок судьбоносного для артиста фильма «Москва слезам не верит». Смешной, нелепый, искренний — Гоша был олицетворением застойного мифа о шестидесятниках — с пролетарской изюминкой. С 1975 года Алексей Владимирович преподавал актерское мастерство студентам ВГИКа. Хотя речь в данном кино шла о войне, однако щемящая тема человечности, верности и симпатии звучала там предельно остро.
Как признавался артист, главное в жизни для него всегда происходило не на государственно-космическом, а на человеческом уровне. Баталов — «тонкий», характерный, воплотил на экране образы интеллигента и реального мужчины. До самой смерти был заведующим кафедрой актерского мастерства ВГИКа, по 2013 г. - президентом русской академии кинематографических искусств.
Как сказали близкие артиста, у Алексея Владимировича были проблемы с сосудами, почему часто крутилась голова.
Трагичная новость пришла сегодня из Москвы. Помню, когда мать разошлась с отцом, я подумала о том, что хотела бы, чтобы ее супруг был похож на Алексея Владимировича.