Gortat swoja karierę koszykarska zaczynał w ŁKS Łódź. Jego pierwszym zagranicznym zespołem był niemiecki RheinEnergie Kolonia, z którym w sezonie 2005/2006 zdobył tytuł mistrza Niemiec.
Do NBA trafił w zespole Phoenix Suns, skąd przeszedł do Orlando Magic. Pierwszy mecz rozegrał z Magikami na początku marca 2008 roku.
Z Orlando Magic także jako pierwszy Polak trafił do finały NBA, w którym zmierzyli się z Los Angeles Lakers.
W 2010 roku Gortat zmienił klub - nie chciał być dłużej zawodnikiem rezerwowym i przeszedł do Phoenix Suns, gdzie grał do 2013 roku i gdzie otrzymał przydomek "The Polish Hummer".
W latach 2013-2018 podpisał z Washington Wizards pięcioletni kontrakt wart 60 milionów dolarów.
