Under sin karriär har Brimberg gestaltat ett brett spektrum av roller som Tosca, Manon Lescaut, Amelia i Maskeradbalen, Aida, Donna Anna i Don Giovanni, Ellen Orford i Peter Grimes, titelrollerna i Jenůfa, Katja Kabanova, Salome, Elektra, Elsa i Lohengrin och Brünnhilde. Elektra har hon bland annat gjort i en spektakulär produktion av Norrlandsoperan/La Fura dels Baus (även på DVD) och på Kungliga Operan.
Under de senaste säsongerna har Brimberg återvänt till La Monnaie i Bryssel som Brünnhilde i Nibelungens Ring. På Oper Leipzig har hon för första gången gjort titelrollen i Lady Macbeth från Mtsensk, Leonore i Fidelio på Deutsche Oper Berlin, Senta i Den flygande holländaren på Oper Köln och en konsert med Vier letzte Lieder i Lille.
Säsongen 2020/21 återvände hon till GöteborgsOperan som Brünnhilde, där hon tidigare gestaltat Katja Kabanova, Tosca och Elettra i Idomeneo.
Brimberg inledde säsongen 2019/20 med sin rolldebut som Isolde i Tristan och Isolde i en nyproduktion för Oper Köln, Eva i Fagerlunds Höstsonaten vid Helsingforsoperan, samt återvände till rollen som Brünnhilde i Valkyrian (Teatro Real, Madrid och Trondheim symfoniorkester).
Ingela Brimbergs första Senta framfördes konsertant i Frankrike, Österrike och Spanien (Marc Minkowski). Hon har sedan spelat denna roll på Theater an der Wien, Oper Köln, Staatsoper Hamburg, Deutsche Oper Berlin och på Teatro Real i Madrid.
Hon har samarbetat med dirigenter som Marc Minkowski, Donald Runnicles, Esa-Pekka Salonen, Daniel Harding, Francois-Xavier Roth, Leif Segerstam, Sakari Oramo, Pablo Heras-Casado, Alain Altinoglu och Alan Gilbert för att nämna några.
2012 belönades Ingela Brimberg med SvD:s operapris för sin tolkning av Tosca på GöteborgsOperan.