Whitfield varattiin vuoden 1992 NFL Draftin ensimmäisellä kierroksella (kahdeksannella) Atlanta Falconsiin. Hän pelasi Falconsissa vuosina 1992-2003 ennen kuin joukkue vapautti hänet. Tämän jälkeen hän pelasi Jacksonville Jaguarsissa kauden 2004. Vuonna 1999 Pro Bowlissa pelannut Whitfield kuului Falconsin hyökkäysosastoon, joka sijoittui runkosarjassa 14-2-tulokseen. Joukkue kaatoi Minnesota Vikingsin NFC:n mestaruusottelussa ja eteni Super Bowliin XXXIII. Whitfield opiskeli Stanfordin yliopistossa, jossa hän oli juniorikaudellaan konsensus All-American opiskelija-urheilija. Vaikka hän teki varhaisen draft-lähtönsä, Bob palasi yliopistoon suorittamaan taloustieteen kandidaatin tutkinnon vuonna 2012. Hänet otettiin Stanford Sports Hall of Fameen vuonna 2012.

Whitfield aloitti New York Giantsissa vasempana laitahyökkääjänä kaudella 2006 tuuraajana sen jälkeen, kun aloittaja Luke Petitgout oli loukkaantunut. Hänen aikaansa aloittajana leimasivat kaksi episodia, joissa hän menetti malttinsa ja teki kalliita henkilökohtaisia virheitä, kahdesti päähänlyönneistä tärkeissä paikoissa Dallas Cowboysia vastaan ja myöhemmin viikon 16 tappiossa New Orleans Saintsia vastaan. Nämä teot johtivat siihen, että hän sai lempinimen ”Head-butt Bob” monilta Giant-faneilta sekä paikallisilta kolumnisteilta. Näiden tekojen ja yleisen epäjohdonmukaisen pelaamisen vuoksi Whitfield istutettiin penkille kauden viimeisessä ottelussa Washington Redskinsia vastaan ja sitä seuranneessa pudotuspeliottelussa Philadelphia Eaglesia vastaan.

12. helmikuuta 2007 hän ilmoitti jäävänsä eläkkeelle Sirius NFL -radiossa.