Leta 1970 je bil s 17 leti najmlajši košarkar reprezentance ZDA na svetovnem prvenstvu v Jugoslaviji, ki so ga Američani končali na petem mestu.

Na naboru Lige NBA leta 1974 je Portland izbiral prvi in se odločil za Waltona. 211 cm visoki center je preporodil Blazerse. V finalu leta 1977 se je Portland vrnil po zaostanku z 0:2 v zmagah nad Philadelphio in nanizal štiri zmage. Walton je v povprečju dosegal 18,5 točke, 19 skokov in 5,2 podaje na tekmo.

Med letoma 1979 in 1985 je igral za San Diego Clipperse, a je skupaj odigral le 169 tekem. Dve sezoni je moral izpustiti zaradi poškodbe stopala. Zdravniki so mu svetovali, da konča kariero.

Tudi v Bostonu pustil neizbrisen pečat
Poleti 1985 so se Clippersi dogovorili z Bostonom za menjavo igralcev. Cedric Maxwell je odšel v Los Angeles, Walton pa je okrepil Boston, ki se je potegoval z LA Lakersi za naslov. Sprejel je vlogo glavnega igralca s klopi, postal je najboljši šesti igralec lige, Celticsi pa so v finalu premagali Houston s 4:2 v zmagah.

V sezoni 1986/87 si je Walton spet poškodoval stopalo, odigral je le 10 tekem, Boston pa je izgubil v finalu proti Lakersom z 2:4 v zmagah. Februarja leta 1990 se je skušal vrniti na parket, a so mu zdravniki odsvetovali, saj se je nabralo preveč poškodb. V hram slavnih so ga sprejeli leta 1993.

Po koncu kariere je bil tudi dolgoletni analitik tekem Lige NBA. Umrl je po daljšem boju z rakom.

"Bill Walton je bil resnično edinstven. Kot član hrama slavnih je kot igralec spremenil centrski položaj. Njegove vsestranske veščine so mu pomagale do prevlade na univerzi in mu prinesle MVP v rednem delu in končnici NBA, dva naslova prvaka in mesto v ekipah ob 50- in 75-letnici lige," je dejal komisar lige NBA Adam Silver.