За годы работы в Театре на Литейном сыграла более 20 ролей. В их числе: Марта («Роза Бернд» Г. Гауптмана, режиссёр Л. Додин), Пеппи («Пеппи Длинныйчулок» А. Линдгрен, режиссёр М. Левшин), Ольга («Ночные забавы» В. Мережко, режиссёр А. Кац), Алиса Флоринская («Плюшевая обезьянка в детской кроватке» М. Яблонской, режиссёр Л. Эренбург), Марта («Валенскианская вдова» Лопе де Вега, режиссёр Я. Хамармер), Наташа («Городской романс» М. Угарова, режиссёр А. Галибин), Элиза («Скупой» Мольера, режиссёр Г. Тростянецкий), Бела Берло («Потерянные в звёздах» Х. Левина, режиссёр Г. Дитятковский), Присцилла («Театр Химер» Х. С. Синистерра, режиссёр М. Бычков), Зинаида Райх («Любовь и смерть Зинаиды Райх» В. Семеновского, режиссёр И. Ларин), Иокаста («Эдип-царь» Софокла, режиссёр А. Прикотенко). За роль Эвы Лотты в спектакле «Сыщик, или никто» А. Линдгрен (режиссёр Ю. Аникеев) Елена Немзер была награждена премией «Лучшая актриса 1982 года». Елена Немзер не только актриса, но и талантливый художник, работающий в разных жанрах. В Театре на Литейном по эскизам Елены Немзер оформлялись спектакли «Роль», «Прощай, Иуда», «Плюшевая обезьянка в детской кроватке», а также программка спектакля «Арфа приветствия» (реж. А. Галибин). 

В 1996 году Елене Немзер присвоено звание «Заслуженная артистка России».

В Александринском театре впервые сыграла, как приглашённая актриса, в спектакле «Цветы для Чарли» Д. Киза (реж. И. Сакаев, 2007), исполнив роль Матери Чарли.

Дебютом на Основной сцене Александринского театра стала работа в спектакле «Ксения. История любви» В. Леванова (реж. В. Фокин, 2009). Также в репертуаре артистки роль Лидии Астафьевой — героини пьесы Александра Вампилова «Дом окнами в поле». Эта пьеса Вампилова стала частью спектакля «Вампилов. Пьесы», созданного молодым режиссёром Олегом Ерёминым по ранним произведениям «Несравненный Наконечников», «Дом окнами в поле» и «Воронья роща». В спектакле «Счастье» А. Могучего и К. Филиппова сыграла роль Первого Деда Мороза (реж. А. Могучий, 2011). В 2013 году принимала участие в театральном проекте «Невский проспект. Городские этюды», представленном в рамках 7-го Международного театрального фестиваля «Александринский» и на Международном театральном фестивале «Балтийский дом». В 2014 году сыграла главную роль в спектакле Николая Рощина «Старая женщина высиживает» (Новая сцена Александринского театра). В спектакле Валерия Фокина 2015 года «Третий выбор» (вторая редакция спектакля «Живой труп») сыграла роль Анны Павловны.

В сентябре 2015 года исполнила роль Панталоны в спектакле Николая Рощина «Ворон» по одноимённой пьесе К. Гоцци. За эту роль в июле 2016 года номинирована на Высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит» («Лучшая женская роль»). В 2017 году стала лауреатом Российской национальной театральной премии «Золотая Маска» в номинации «Женская роль второго плана». 

В сентябре 2016 года сыграла роль старухи-процентщицы Алёны Ивановны в спектакле «Преступление и наказание» (реж. А. Виднянский), которым открылся X Международный театральный фестиваль «Александринский». В феврале 2017 исполнила роль Мамаши Кураж в спектакле «Мамаша Кураж и её дети» Теодороса Терзопулоса. За эту роль была номинирована на Высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит» (сезон 2016/2017), награждена Международной премией Станиславского в номинации «Мастерство актёра». В 2019 году награждена Shanghai Magnolia Stage Performance Award в номинации «Лучшая актриса» за исполнение роли Мамаши Кураж на фестивале Modern Drama Valley в мае 2018 года в Шанхае.

В 2017 году введена на роль свахи Фёклы Ивановны в спектакль Валерия Фокина «Женитьба».

В 2018 году исполнила роль Кати I в спектакле Валерия Фокина «Швейк. Возвращение» по мотивам романа Я. Гашека «Похождения бравого солдата Швейка во время мировой войны», драматург — Татьяна Рахманова.

В феврале 2019 года в спектакле Валерия Фокина «Рождение Сталина» исполнила роль Кеке, матери Иосифа Джугашвили. В сентябре 2019 года в спектакле Николая Рощина и Андрея Калинина «Дети у власти» сыграла роль шестилетней Эстер. В декабре 2019 года исполнила роль Товарища Ундертон, машинистки Товарища Победоносикова в спектакле Николая Рощина «Маяковский. Баня» по пьесе В. Маяковского.

В 2020 году сыграла Судью в спектакле Теодороса Терзопулоса «Маузер».

В 2021 году исполнила роль няньки Антоновны в спектакле Николая Рощина «Дети солнца». «Не напрямую, но сущностно резонирует с главным героем нянька Антоновна. Елена Немзер в ореоле совершенно белых, вздыбленных волос похожа на постаревшую Кассандру: ёрнически крестясь двумя скрюченными перстами, она посылает в пространство реплики откуда-то с полюса вечности. Как и Протасову, ей дано не играть — но длиться в пространстве, быть. Между этими полюсами мерцает смысловая ось постановки: грандиозные перспективы человечества во все времена готова подпортить поправка на человека в холщовом исподнем». (Лидия Тильга. Светит, да не греет // ПТЖ. №1. 2021). В этом же году сыграла роль Судьи в спектакле «Процесс» по роману Ф. Кафки (реж. А. Виднянский, 2021). «Судья — высокий чин в группе потусторонней нечести. Елена Немзер играет эту роль очень точно и вкрадчиво, на полутонах, как истинный мастер гротеска» (Мария Иванова. В Александринском театре выпустили "Процесс" по роману Франца Кафки // Российская газета. 17.12.2021).

В 2019 году награждена Медалью Ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени за большой вклад в развитие отечественной культуры и искусства, многолетнюю плодотворную деятельность (Указ Президента Российской Федерации от 13.06.2019 № 274).

В 2021 году за заслуги в развитии отечественной культуры и искусства, многолетнюю плодотворную деятельность Елене Немзер объявлена Благодарность Президента Российской Федерации (Распоряжение Предидента РФ от 15.12.2021 № 358-рп).