Med letoma 1991 in 2009 je igral za Denver, Atlanto, Philadelphio, New Jersey, New York in Houston. V bogati karieri v Ligi NBA je zbral 11.729 točk in prispeval 12.359 skokov.

Dvakrat je igral v finalu Lige NBA. Junija 2001 se je boril s Shaquillom O'Nealom, ko je morala Philadelphia priznati premoč LA Lakersom z 1:4 v zmagah. Dve leti zatem je v velikem finalu igral tudi z New Jerseyjem, a je znova ostal brez šampionskega prstana, saj je bil San Antonio boljši s 4:2 v zmagah.

Štirikrat najboljši obrambni igralec Lige NBA
Osemkrat je igral na tekmi All Star (1992, 1995–98, 2000-02), štirikrat je bil izbran za najboljšega obrambnega igralca lige (1995, 1997, 1998 in 2001), s čimer si rekord deli z Benom Wallaceom in Rudyjem Gobertom, dvakrat pa je bil tudi najboljši skakalec lige (2000 in 2001). Njegovo povprečje v Ligi NBA je bilo 9,8 točke, 10,3 skoka in 2,8 blokade.

Nepozabno veselje po senzacionalni zmagi v Seattlu
Njegov dres s številko 55 visi pod stropom dvoran v Atlanti in Denverju. Z Nuggetsi mu je uspela tudi velika senzacija v končnici sezone 1993/94. Seattle je nanizal kar 63 zmag v rednem delu sezone in v uvodnem krogu končnice je povedel z 2:0 v zmagah. Denver je nato z dvema domačima zmagama izenačil na 2:2, peto tekmo pa je dobil v Seattlu z 98:94 po podaljšku. Mutombo je ujel zadnjo odbito žogo, njegovo veselje na parketu, ko je držal žogo nad glavo je zaokrožilo svet. Ta posnetek se je dolga leta vrtel v začetni špici za končnico Lige NBA. Nuggetsi so postali prva ekipa, ki je z mesta osmega nosilca presenetila prvega nosilca.

Mutombo je v hišo slavnih Lige NBA prišel kot eden najboljših obrambnih igralcev v Ligi NBA. Njegov vzdevek je bil Mount Mutombo (gora Mutombo).

Zbral je denar za bolnišnico v Kinšasi
Po koncu kariere se je zelo zavzemal za razvoj košarke v Afriki. Že leta 1997 je ustanovil humanitarno fundacijo, ki se je zavzemala predvsem za izboljšanje kakovosti življenja ljudi v Kongu. S tem denarjem so zgradili bolnišnico v Kinšasi.

"Dikembe Mutombo je bil na parketu eden izmed najboljših obrambnih igralcev v Ligi NBA, zunaj igrišč pa je vedno pomagal drugim. Bil je prvi svetovni ambasador Lige NBA. Veliko sem prepotoval z njim in videl sem, da je pomagal številnim ljudem. Njegov nasmeh je bil nalezljiv," je zapisal komisar Lige NBA Adam Silver.