Tras Los tallos amargos (1956), de Fernando Ayala —uno de sus mejores films argentinos—, se traslada a España, donde rueda Viaje de novios, junto a Fernando Fernán Gómez, al que se vinculó sentimentalmente. Con el inolvidable actor apareció en numerosos títulos, como Muchachas de azul (1957), La vida por delante (1958), y su secuela, La vida alrededor (1959), Ana dice sí (1958), Luna de verano (1959), Sólo para hombres (1960) —adaptación de una obra de Miguel Mihura— y la recordada Mayores con reparos (1966), donde tanto Analía como Fernán Gómez interpretaban tres personajes diferentes, al igual que hicieron en la versión teatral.
Popular en los 50 y 60 —sobre todo por sus ojos cautivadores—, Analía Gadé le sacó mucho jugo a su particular físico en títulos como El monumento. Pero ha demostrado también un enorme talento y versatilidad, por ejemplo en sus colaboraciones teatrales con Juan José Alonso Millán. Además de sus trabajos con Fernando Fernán Gómez, se prodigó junto a otros conocidos actores españoles, como José Luis López Vázquez, en Operación Embajada (1963) o Black Story (1971); Alberto Closas, en Una muchachita de Valladolid (1958); Alfredo Landa, en No disponible (1968); Juan Luis Galiardo, en Coqueluche (1970); Fernando Rey, en La duda (1972); el cantante Joan Manuel Serrat, en Mi profesora particular (1973); Arturo Fernández, en La mentira tiene cabellos rojos (1960) y El adúltero (1975); y Paco Rabal, en Las melancólicas (1971), con la que obtuvo el Fotogramas de Plata a la mejor actriz. También compartió la pantalla con la mismísima Sophia Loren, en Madame Sans-Gene (1961), donde interpretaba a Carolina Bonaparte, o Gene Tierney, en Las cuatro noches de luna llena (1963).
Entre sus mejores trabajos para la gran pantalla destacan también el thriller El ojo del huracán (1971), dirigida por José María Forqué, con guión de Rafael Azcona y con Jean Sorel de coprotagonista, así como Las largas vacaciones del 36 (1976), dirigida por Jaime Camino. En televisión triunfó a principios de los 60 con el programa Analía Gadé nos cuenta, y posteriormente en las series La señora García se confiesa, Fragmentos de interior, Compuesta y sin novio, Carmen y familia o Vida privada. A partir de los años 80 se concentra sobre todo en su actividad teatral, donde a lo largo de las décadas ha aparecido en numerosos títulos como Dulce pájaro de juventud, de Tennessee Williams.
En 1959 obtuvo el Premio Nacional del Sindicato del Espectáculo, En 1973 el Círculo de Escritores Cinematográficos (CEC) le otorgó un premio por el conjunto de su carrera, y en 2015 la Medalla de Honor. La Asociación de Cronistas Cinematográficos de Argentina le entregó el Premio Cóndor de Plata a la trayectoria en 2004.
