Dalla metà degli anni '80 la Locke è poi passata dietro la macchina da presa, dirigendo alcune pellicole, tra le quali «Ratboy» (1986), «Doppia identità» (1990) e «Fine della corsa» (1997).
Il suo ultimo ruolo cinematografico è stato in «Profezie di morte» (2000). Nel 1989 Sondra Locke ingaggiò una controversa battaglia legale contro l'ex fidanzato Clint Eastwood per vedersi riconoscere gli alimenti pur non essendo stati sposati. La vertenza, secondo le cronache dell'epoca, si concluse con un risarcimento da parte dell'attore e regista di 79 milioni di dollari a causa del tradimento di lui con l'assistente di volo Jacelyn Reevs, da cui ha avuto due figli, negli ultimi quattro anni del loro fidanzamento.