Lichtsteiner doorliep de jeugdopleiding bij FC Luzern, waar Grasshoppers hem in 2000 weghaalde. Voor Grasshoppers debuteerde hij in het seizoen 2001/02 in het betaald voetbal. Een jaar later werd Lichtsteiner met de club landskampioen. In dat seizoen (2002/03) speelde hij zelf 25 competitiewedstrijden. Lille OSC haalde Lichtsteiner voorafgaand aan het seizoen 2005/06 naar Frankrijk en liet hem dat jaar ook debuteren in de UEFA Champions League. Hij speelde in drie jaar bijna negentig competitiewedstrijden en vertrok toen naar SS Lazio. Daarmee won Lichtsteiner vervolgens de &lt;a href="Coppa%20Italia%202008/09"&gt;Coppa Italia 2008/09&lt;/a&gt;. In de finale tegen UC Sampdoria benutte hij een van de strafschoppen in de met 6–5 gewonnen strafschoppenserie. Op 27 juni 2011 maakte Lichtsteiner de overstap naar Juventus. Naar verluidt ontving Lazio ongeveer tien miljoen euro voor deze transfer. In Turijn speelde hij in het &lt;a href="Serie%20A%202011/12"&gt;seizoen 2011/12&lt;/a&gt; 35 van de 38 competitiewedstrijden. Ook in de daaropvolgende seizoenen was hij een vaste kracht. Met Juventus won Lichtsteiner vier landstitels op rij en won hij ook in het seizoen 2014/15 het bekertoernooi. Op 6 juni 2015 stond Juventus in de finale van de UEFA Champions League 2014/15; de wedstrijd werd met 1–3 verloren van FC Barcelona.