כשחקן בליגת ה-NBA זכה נלסון בחמש אליפויות, כולן ב-11 העונות בהן שיחק בבוסטון סלטיקס. לאחר פרישתו ממשחק פעיל הפך למאמן וזכה שלוש פעמים בתואר מאמן השנה ב-NBA. עם 1,335 ניצחונות באמתחתו, נלסון היה למאמן בעל מספר הניצחונות הגבוה ביותר בתולדות הליגה בעת פרישתו, וזכה גם, כמאמנה של נבחרת ארצות הברית, באליפות העולם בכדורסל 1994. בשנת 1996 הוא נבחר כאחד מעשרת המאמנים הגדולים ב-NBA, וב-2012 נבחר להיכל התהילה של הכדורסל.
אביו של ג'נרל מנג'ר קבוצת דאלאס מאבריקס, דוני נלסון.
קריירת כשחקן.
לאחר סיום לימודיו התיכוניים החל נלסון בשנת 1959 לשחק במדי קבוצת הכדורסל של אוניברסיטת איווה. כבר בעונת ה"" שלו הוא רשם מרשימים של 15.8 נקודות ו-10.0 . נלסון המשיך ושיפר את ממוצעיו כשסיים את שתי העונות הבאות עם ממוצע קליעה של 23.8 נקודות למשחק ומעל עשרה ריבאונדים בממוצע.
נלסון נבחר בבחירה מספר 17 של דראפט ה-NBA על ידי שיקגו זפריס במדיה שיחק רק בעונת הרוקי. לאחר עונת הבכורה שלו בליגה, עבר נלסון לשחק במדיה של לוס אנג'לס לייקרס, במדיה שיחק במשך שנתיים, אך לא זכה לקרדיט רב וקלע נקודות בודדות בכל משחק, כשבעונתו האחרונה קלע רק 2.4 נקודות למשחק.
לקראת עונת עבר נלסון כ לבוסטון סלטיקס בהדרכתו של רד אאורבך, בה שיתף פעולה עם ג'ון האבליצ'ק, סם ג'ונס וביל ראסל. בעונת הבכורה שלו במועדון רשם נלסון ממוצעים של 10.2 נקודות ו-5.4 ריבאונדים למשחק. הוא סייע לקבוצתו לסיים את העונה עם מאזן של 54 ניצחונות מול 26 הפסדים, להעפיל לסיבוב הראשון של משחקי הפלייאוף. לאחר שהדיחו את סינסינטי רויאלז בסיבוב הראשון פגשה הקבוצה את פילדלפיה 76' שהעפילה לגמר המזרח אוטומטית. בוסטון ניצחה את פילדלפיה בחמישה משחקים 1-4 והעפילה לגמר ה-NBA בו ניצחה בשבעה משחקים וזכתה באליפות מול קבוצתו לשעבר של נלסון, לוס אנג'לס לייקרס.
עונת הייתה עונתו החלשה ביותר בבוסטון מבחינת נתוניו הסטטיסטיים מלבד עונת הפרישה. תחת עונתו הראשונה של ביל ראסל כמאמן-שחקן, הצליחה בוסטון להעפיל עד לגמר המזרח בו הודחה מול פילדלפיה 76' בחמישה משחקים. נלסון קלע בעונה הסדירה 7.5 ובמשחקי הפלייאוף רק 7.1 נקודות למשחק. נלסון המשיך ושיחק בבוסטון תשע עונות נוספות, בכולן, מלבד עונת הפרישה, קלע מעל 10 נקודות למשחק כולל שיא קריירה של 15.4 בעונת . הוא זכה עם הקבוצה בארבע אליפויות נוספות, ובסיום עונת הודיע על פרישה ממשחק פעיל. עם פרישתו הודיעה בוסטון כי מספר חולצתו, 19 יפרוש ביחד איתו וכי שחקנים בעתיד לא יורשו ללבוש מספר זה.
קריירת האימון.
מילווקי באקס.
שמונה עשרה משחקים לאחר תחילת עונת התפטר לארי קוסטלו, מאמנה של מילווקי באקס, לאחר שהצליח לנצח בשלושה בלבד, ובמקומו מונה נלסון למאמנה הראשי של הקבוצה. ב-64 המשחקים שנותרו בעונה הסדירה הוא הצליח להוביל את קבוצתו ל-27 ניצחונות מול 37 הפסדים והקבוצה כשלה בניסיונה להעפיל למשחקי הפלייאוף.
בדראפט של 1977 בחרה מילווקי בבחירה הראשונה את קנט בנסון ובבחירה השלישית את מרכוס ג'ונסון שהיה תחת הדרכתו של ג'ון וודן באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, והפך לבורג מרכזי בקבוצה. נלסון הוביל את מילווקי למאזן של 44 ניצחונות מול 38 הפסדים, ולמשחקי הפלייאוף מהמקום השישי במערב. הוא ניצח בסיבוב הראשון ב 0-2 את פיניקס סאנס והודח בסיבוב השני בשבעה משחקים מול דנוור נאגטס שהעפילה אליו אוטומטית.
לאחר עונה בה לא הצליח להצעיד את קבוצתו למשחקי הפלייאוף, הוביל נלסון את מילווקי בעונת לאליפות הבית ולמאזן השני בטיבו במערב עם 49 ניצחונות מול 33 הפסדים, מיקום המקנה מקום אוטומטי בשלב חצי הגמר האזורי. בשלב חצי הגמר האזורי פגשה הקבוצה את סיאטל סופרסוניקס אך הודחה בשבעה משחקים.
גם בשתי העונות העוקבות זכתה מילווקי, בהדרכתו של דון נלסון, באליפות הבית המרכזי והעפילה עד לחצי הגמר האזורי בו הודחה. בעונת הצעיד נלסון את הקבוצה לאליפות הבית הרביעית ברציפות, ועם מאזן של 51 ניצחונות מול 31 הפסדים, מאזן טוב פחות ממאזנו בשתי העונות הקודמות, זכה לראשונה בתואר מאמן השנה ב-NBA. במשחקי הפלייאוף הצליח נלסון לראשונה כמאמן להעפיל עד לגמר האזורי בו פגשה הקבוצה את פילדלפיה 76' של ג'וליוס אירווינג והודחה בחמישה משחקים.
את העונה הבאה סיימה מילווקי כאלופת הבית המרכזי פעם נוספת, ובמשחקי הפלייאוף הדיחה את אטלנטה הוקס בחמישה משחקים בסיבוב הראשון, ובחצי הגמר האזורי את ניו ג'רזי נטס בשישה. בגמר המזרח פגשה מילווקי את בוסטון סלטיקס של לארי בירד ורוברט פאריש והודחה בחמישה משחקים 4-1. בעונת הוביל נלסון את הקבוצה לאליפות הבית בפעם השישית ברציפות, זכה בפעם השנייה בקריירה בתואר מאמן העונה אך הודח בפלייאוף פעם נוספת בחצי הגמר האזורי על ידי פילדלפיה 4-0.
נלסון המשיך ואימן את מילווקי במשך שתי עונות נוספות, בטרם עזב את המועדון לאחר שאימן בו במשך 10 שנים, כשבשבע מהן הוביל את הקבוצה ל-50 ניצחונות ומעלה לעונה.
גולדן סטייט ווריורס.
לקראת עונת מונה נלסון למאמנה של גולדן סטייט ווריורס. גולדן סטייט הייתה באותה העת מהחלשות בליגה, כשבעונה שבטרם הגעתו של נלסון הצליחה להשיג 20 ניצחונות בלבד ובאחת עשרה העונות בטרם הגעתו הצליחה להעפיל למשחקי הפלייאוף פעם אחת בלבד. את הקבוצה הוביל כריס מאלין ובדראפט של שנת 1988 בחרה גולדן סטייט את מיץ' ריצ'מונד בבחירה החמישית.
כבר בעונת הבכורה שלו הצליח נלסון להנהיג את הקבוצה למאזן חיובי של 43 ניצחונות מול 39 הפסדים ולמשחקי הפלייאוף. ריצ'מונד תרם 22.0 נקודות למשחק, שני רק למאלין שרשם שיא קריירה של 26.5 נקודות, ונבחר לתואר רוקי העונה. במשחקי הפלייאוף פגשה הקבוצה בסיבוב הראשון את יוטה ג'אז של ג'ון סטוקטון וקארל מלון שהגיעה לסדרה עם יתרון הביתיות. גולדן סטייט הדיחה את יוטה בסוויפ של 0-3 אך הפסידה בסדרת חצי הגמר האזורי לפיניקס סאנס בחמישה משחקים.
בדראפט של שנת 1989 בחרה גולדן סטייט את טים הארדוויי בבחירה ה-14 והשלים עם מאלין וריצ'מונד את השלישייה ההתקפית שנודעה בליגה בכינוי "Run TMC", כפרפרזה על הרכב ההיפ הופ run DMC. בעונת סיימה הקבוצה את העונה במאזן של 37 ניצחונות מול 45 הפסדים, הארדוואי נבחר לחמישיית הרוקיז של העונה, אך הקבוצה החמיצה את משחקי הפלייאוף. בעונה העוקבת הגיעה השלישייה ההתקפית לשיאה, כאשר מאלין, ריצ'מונד והארדוואי תרמו 25.7, 23.9 ו-22.9 נקודות למשחק בהתאמה. כל אחד מהשלישייה נבחר במהלך העונה לשחקן השבוע ב-NBA פעם אחת, ומאלין נבחר אף לשחקן החודש בנובמבר ולחמישיית העונה השנייה. במשחקי הפלייאוף עברה הקבוצה בסיבוב הראשון 1-3 את סן אנטוניו ספרס אך הודחה בחצי הגמר האזורי 4-1 מול לוס אנג'לס לייקרס.
לקראת עונת עזב ריצ'מונד את הקבוצה ועבר בטרייד לסקרמנטו קינגס. בשלוש העונות הבאות, העפיל נלסון פעמיים למשחקי הפלייאוף, אך לא הצליח להנהיג את הקבוצה מעבר לסיבוב המשחקים הראשון. 45 משחקים לאחר פתיחת עונת , כשבאמתחתו 14 ניצחונות בלבד, פוטר נלסון מהמועדון.
נבחרת ארצות הברית והניקס.
לקראת טורניר אליפות העולם בכדורסל 1994 מונה נלסון למאמנה של נבחרת ארצות הברית בכדורסל. לסגל הנבחרת לטורניר לא זומנו השחקנים שזכו עם ה"דרים טים" במדליית זהב אולימפית באולימפיאדת ברצלונה (1992). עם סגל של שחקנים צעירים כשאקיל אוניל, רג'י מילר ואלונזו מורנינג הוביל נלסון את ארצות הברית לזכייה במדליית הזהב, בשמונה ניצחונות, וללא הפסדים תוך שהוא מנצח את נבחרת רוסיה בגמר הטורניר בתוצאה 91-137.
לאחר פיטוריו מגולדן סטייט, מונה נלסון ביולי 1995 למאמנה של ניו יורק ניקס. בניו יורק הסתכסך נלסון עם שחקניו, ובמיוחד עם פטריק יואינג אותו רצה להעביר בטרייד ללוס אנג'לס לייקרס כדי להבטיח כי שאקיל אוניל, שהפך לשחקן חופשי בתום העונה יעבור לקבוצתו. על אף מאזן מכובד של 34 ניצחונות מול 25 הפסדים, פוטר נלסון מקבוצה עוד לפני סיום העונה, ובמקומו מונה עוזרו ג'ף ואן גנדי.
דאלאס מאבריקס.
שישה עשר משחקים לאחר פתיחת עונת מונה נלסון למאמנה של דאלאס מאבריקס לאחר שזו הצליחה להשיג ארבעה ניצחונות בלבד מפתיחת העונה. כוכב הקבוצה, שלא הצליחה להעפיל למשחקי הפלייאוף משנת 1990, וסיימה מאז במקום החמישי או השישי והאחרון בבית בכל עונה מאז, היה מייקל פינלי. בעונתו הראשונה במועדון, לא הצליח נלסון להביא שינוי משמעותי ביכולתה של הקבוצה שניצחה רק ב-16 משחקים והפסידה ביתר 50 משחקיה.
לפני דראפט ה-NBA של 1998 נרקמה עסקה בת שלוש קבוצות בין דאלאס מאבריקס, מילווקי באקס ופיניקס סאנס, ייבחר דירק נוביצקי על ידי מילווקי ויועבר לדאלאס תמורת רוברט טריילור, יחד עם פאט גאריטי שהועבר לפיניקס סאנס, שבתמורה העבירה לדאלאס את הרכז סטיב נאש. עונת הייתה עונה מקוצרת בת 50 משחקים בלבד, בשל שביתת השחקנים טרם העונה.
נלסון הצליח ליצור בדאלאס קבוצה התקפית שהייתה למוליכת הליגה בסך הנקודות שנקלעו במשך שלוש שנים רצופות, בין העונות ל-, אך קבוצתו חוותה קשיים בהגנה, ובמיוחד מתחת לסלים עם ריף לפרנץ ושון בראדלי ולא הצליחה לעבור את שלב הגמר האזורי ולהעפיל לגמר ה-NBA.
בתחילת עונת נעדר נלסון מעשרה משחקים בשל ניתוח שעבר בכתפו. בהמשך העונה החמיץ מספר משחקים בשל התדרדרות במצבה הבריאותי של אשתו, ובמרץ 2005 הודיע על התפטרותו מתפקידו בשל "סיבות משפחתיות". נלסון נשאר במועדון בתפקיד ניהולי, ואייברי ג'ונסון, עוזר המאמן, החליפו כמאמנה הראשי של הקבוצה.
החזרה לגולדן סטייט ווריורס.