Whitfield fue reclutado en la primera ronda (octava general) del Draft de la NFL de 1992 por los Atlanta Falcons. Jugó para los Falcons de 1992 a 2003 antes de ser liberado por el equipo. Luego jugó para los Jacksonville Jaguars durante la temporada 2004. Whitfield, un Pro Bowl’er de 1999, fue un fijo en la línea ofensiva de los Falcons que terminó 14-2 en la temporada regular. El equipo llegó a derrotar a los Minnesota Vikings en el Juego del Campeonato de la NFC y avanzó al Super Bowl XXXIII. Whitfield asistió a la Universidad de Stanford, donde fue un estudiante-atleta All-America de consenso en su temporada junior. Aunque se retiró temprano del draft, Bob regresó a la universidad para completar una licenciatura en Economía en 2012. Fue incluido en el Salón de la Fama de los Deportes de Stanford en 2012.

Whitfield fue titular en los New York Giants como tackle izquierdo durante la temporada 2006, cubriendo la baja por lesión del titular Luke Petitgout. Su etapa como titular estuvo marcada por dos episodios en los que perdió la calma y cometió costosas faltas personales, dos veces por golpes de cabeza en puntos clave contra los Dallas Cowboys y más tarde en una derrota de la semana 16 contra los New Orleans Saints. Estas acciones lo llevaron a recibir el apodo de «Head-butt Bob» por parte de muchos fanáticos de los Giant, así como de columnistas locales. Debido a estas acciones y al juego inconsistente en general, Whitfield fue enviado al banquillo en el último partido de la temporada contra los Washington Redskins y en el posterior partido de los playoffs contra los Philadelphia Eagles.

El 12 de febrero de 2007, anunció su retirada en la radio Sirius NFL.