Gilardino bermain untuk beberapa klub Italia sepanjang kariernya. Ia pertama kali menjadi terkenal selama waktunya bermain di Parma karena konsisten mencetak gol, hal itu membuatnya mendapatkan penghargaan Pemain Muda Terbaik Tahunan Serie A pada tahun 2004, diikuti oleh penghargaan Pemain Terbaik Tahunan Serie A dan Pemain Italia Terbaik Tahunan Serie A pada tahun 2005. Ia kemudian pindah ke A.C. Milan, bersama Milan ia memenangkan Liga Champions UEFA 2006–2007, Piala Super UEFA 2007, dan Piala Dunia Antarklub FIFA 2007. Gilardino juga pernah bermain untuk klub Tiongkok, Guangzhou Evergrande, dengan klub itu ia memenangkan Liga Super Tiongkok 2014.