Sylvia Fowles wurde im WNBA Draft 2008 von den Chicago Sky an der zweiten Stelle ausgewählt. Die Saison 2008 war ihre erste Saison in der WNBA. Von Beginn an zählte sie zu den Stützen des Team und stand regelmäßig in der Startformation des Teams. In Chicago musste sie lange auf einen mannschaftlichen Erfolg warten. Erst 2013 erreichte sie erstmals mit dem Team die Playoffs. In ihrer letzten Saison 2014 für die Sky erreichte sie mit der Team die WNBA-Finals, die gegen die Phoenix Mercury deutlich verloren wurden. Während ihrer Zeit in Chicago wurde sie zweimal (2011 und 2013) mit dem WNBA Defensive Player of the Year Award ausgezeichnet und war in der Saison 2013 beste Rebounderin der Liga.