Karir klub Van Wolfswinkel dimulai di Vitesse Arnhem. Dia memulai karir sepak bola di tim junior Vitesse dan menjadi pencetak gol terbanyak di divisi pertama nasional, yang membuatnya memenangkan penghargaan dari Asosiasi Sepak Bola Kerajaan Belanda (KNVB). Debutnya untuk tim utama Vitesse terjadi pada 5 April 2008, dan dia mencetak gol pertamanya di Eredivisie pada pertandingan ketiganya.
Pada Mei 2009, Van Wolfswinkel mengumumkan kepindahannya dari Vitesse dan bergabung dengan FC Utrecht dengan kontrak tiga tahun. Di Utrecht, dia mencetak beberapa gol penting, termasuk hat-trick melawan Celtic dalam pertandingan UEFA Europa League. Dia juga mencetak dua gol penalti melawan Ajax untuk meraih kemenangan tandang 2-1.
Pada Juni 2011, Van Wolfswinkel pindah ke Sporting CP dengan kontrak lima tahun senilai €5,4 juta. Di Sporting, dia mencetak 25 gol dalam satu musim, termasuk hat-trick dalam pertandingan terakhir melawan Braga. Pada musim keduanya di Lisbon, dia mencetak 14 gol dalam 30 pertandingan.
Pada Maret 2013, Van Wolfswinkel bergabung dengan klub Inggris Norwich City dengan nilai transfer €10 juta, ditambah bonus hingga €2 juta. Dia mencetak gol pada debutnya di liga Inggris dan mengaku direkomendasikan oleh pemain terkenal Belanda, Johan Neeskens, dan Robin van Persie. Namun, Van Wolfswinkel juga terlibat kontroversi ketika mencetak gol dengan cepat setelah bola dikeluarkan oleh kiper Cardiff City, yang menyebabkan protes dari pemain Cardiff.
Meskipun karirnya di klub-klub sebelumnya tidak selalu berjalan mulus, Van Wolfswinkel tetap menjadi pemain yang berpengalaman dan berbakat. Dengan kemampuan mencetak gol yang luar biasa, dia diharapkan dapat memberikan kontribusi besar bagi FC Twente di Eredivisie.