Jabarkan Heerenveen dari Marten de Roon

Pada April 2012, klub Eredivisie SC Heerenveen mengumumkan perekrutan De Roon dengan kontrak tiga tahun.

Pada Juli 2015, De Roon bergabung dengan klub Serie A Atalanta.

Pada 4 Juli 2016, De Roon bergabung dengan tim Premier League yang baru dipromosikan, Middlesbrough, dengan biaya transfer sekitar £12 juta. Ia mencetak gol pertamanya untuk klub barunya – sebuah gol penyama kedudukan pada menit ke-91 – pada 5 November 2016 dalam hasil imbang 1-1 melawan Manchester City di Etihad Stadium. Ia kemudian mencetak 3 gol liga tambahan untuk klub sepanjang musim, termasuk gol tunggal dalam kemenangan melawan Sunderland dalam Tees–Wear derby, namun Middlesbrough terdegradasi pada 8 Mei 2017. Pada 18 Juli 2017, Middlesbrough mengonfirmasi bahwa mereka membayar £8,8 juta untuk De Roon, dengan Atalanta menerima tambahan £900,000 setelah gelandang ini bermain dalam 30 pertandingan untuk klub tersebut.