Whitfield byl draftován v prvním kole (celkově osmý) draftu NFL v roce 1992 týmem Atlanta Falcons. Za Falcons hrál v letech 1992-2003, než byl týmem propuštěn. V sezóně 2004 pak hrál za tým Jacksonville Jaguars. Whitfield, účastník Pro Bowlu z roku 1999, byl pevnou součástí útočné řady Falcons, která v základní části sezóny skončila 14:2. Tým dokázal v zápase NFC Championship Game porazit Minnesotu Vikings a postoupit do Super Bowlu XXXIII. Whitfield navštěvoval Stanfordovu univerzitu, kde byl ve své juniorské sezóně vyhlášen nejlepším americkým studentem. Přestože předčasně odešel z draftu, Bob se na univerzitu vrátil a v roce 2012 dokončil bakalářské studium ekonomie. V roce 2012 byl uveden do Stanfordské sportovní síně slávy.

Whitfield nastoupil za New York Giants na pozici levého beka v sezóně 2006, kdy zaskakoval poté, co se zranil rozehrávač Luke Petitgout. Jeho působení v základní sestavě bylo poznamenáno dvěma epizodami, kdy ztratil chladnou hlavu a vyfasoval nákladné osobní fauly, dvakrát za údery hlavou v klíčových místech proti Dallas Cowboys a později při prohře v 16. týdnu proti New Orleans Saints. Kvůli těmto činům dostal od mnoha fanoušků Giantů i místních novinářů přezdívku „Head-butt Bob“. Kvůli těmto akcím a celkově nedůsledné hře byl Whitfield posazen na lavičku pro poslední zápas sezóny proti Washingtonu Redskins a následný zápas play-off proti Philadelphii Eagles.

12. února 2007 oznámil svůj odchod do důchodu v rádiu Sirius NFL.