El 22 de febrero de 2001, Atlanta Hawks traspasó a Dikembe Mutombo, junto a Roshown McLeod, a Philadelphia 76ers a cambio de Theo Ratliff, Toni Kukoc, Nazi Mohammed y Pepe Sánchez. En aquella temporada alcanzaría las Finales de la NBA como pieza fundamental en los Sixers. En playoffs promedió 13.9 puntos, 13.7 rebotes y 3.1 tapones. Además, firmó una actuación estelar en el All-Star Game de Washington con 6 puntos y 22 rebotes, claves en el triunfo de la Conferencia Este.