«Это мускулистый фильм, снятый с безграничной уверенностью в своих силах», — отозвался на фильм Питер Брэдшоу со страниц газеты The Guardian. Британский киножурнал Sight & Sound опубликовал хвалебную рецензию, в которой выделил новые по сравнению с романом элементы сценария и лаконичную манеру повествования, не позволяющую зрителю перевести дыхание. По мнению Брэдшоу, ключ к успеху фильма — это Руни Мара в роли Лисбет (ранее она была известна в основном по роли подружки Марка Цукерберга, бросившей его в начальной сцене «Социальной сети»). Её искусство перевоплощения восхитило также авторитетного Роджера Эберта и журнал Variety, назвавший игру актрисы «гипнотической и бесстрашной».

В некоторых отзывах недочёты фильма объяснены недостатками книги. Кинообозреватель The New York Times отметил, что на мраморном лице Руни играют и боль, и ярость, и расчёт, но в целом художественные устремления создателей фильма сдерживаются ограничениями, накладываемыми исходным материалом и условностями коммерческого, развлекательного кино: «Слушай внимательно, потому что главный злодей собирается разъяснить все загадки перед тем как убить тебя!» «Нас встречает классический сюжет в духе Агаты Кристи с островом в качестве запертой комнаты», — вторит ему Роджер Эберт. По мнению Хобермана, в наше время мало кого в состоянии взволновать «скелеты в шкафах» престарелых коллаборационистов.

Отдельные критики посчитали вторую экранизацию книги ненужной и не прибавляющей ничего нового к шведскому оригиналу. По оценке Ричарда Корлисса из журнала Time, это всего лишь «добротно скроенный симулякр», причём его особенно насторожила сцена пытки Микаэля, которой присущ «оттенок благоговейного трепета перед своеобразным величием маньяка-психопата». А. О. Скотт посчитал, что насилие опекуна над девушкой снято Финчером не без тайной похоти. Обозреватель газеты The A.V. Club отметил присутствие «любовной химии» между героями Крэйга и Мары, в то время как Питер Трэверс из журнала Rolling Stone посетовал как раз на отсутствие оной. Отрицательно отозвался о фильме Slant Magazine, увидевший здесь «самую элегантную похоронную процессию в истории».

Из российских кинокритиков Роман Волобуев поставил фильму высший балл, похвалив режиссёра за то, что он выпустил «вообще все свойственные Ларссону графоманские подробности». «Безупречно вылизанные финчеровские мизансцены выстреливаются с экрана в безжалостном, почти дискотечном ритме, так что между ними не успеваешь выдыхать», — восхитился он сжатостью повествовательной техники. Лидии Масловой («Коммерсантъ») более интересным для зрителя показался «портрет бесшабашной и непредсказуемой героини», чем приглашение автора книги «поражаться растленным нравам шведского истеблишмента». По её мнению, «поклонники Финчера как умельца нагнетать нездоровую атмосферу» в этот раз «успеют не спеша наесться своего любимого мрачняка с психопатологическим оттенком».

Некоторые критики отметили родство «Девушки» с более ранними фильмами Финчера о противостоянии полицейских иррациональным маньякам («Семь» и «Зодиак»), а также с «Бойцовским клубом». «Саландер — такая же анархистская фантазия, как Тайлер Дерден», — полагает Волобуев. Хоберман увидел в новом фильме Финчера диалектический синтез двух предыдущих рассказов Финчера о загадочном маньяке-убийце («Зодиак») и о гении хакерского онлайн-пространства («Социальная сеть»).