Bayern Munich

Müller memulakan kerjaya bola sepaknya di TSV 1861 Nördlingen. Seterusnya, Müller sertai Bayern Munich pada tahun 1964 dan bergabung dengan bintang kelak, Franz Beckenbauer dan Sepp Maier. Bayern kemudian menorak langkah untuk menjadi kelab Jerman paling berjaya dalam sejarah. Pada mulanya, Bayern beraksi di Regionalliga Süd (Liga Bahagian Selatan), yang merupakan sebuah peringkat di bawah tahap Bundesliga pada masa itu. Selepas satu musim, Bayern Munich menyertai Bundesliga dan memulakan rangkaian kejayaan mereka. Bersama Bayern, Müller mengumpul beberapa kejuaraan diraihnya sama ada di peringkat domestik mahupun antarabangsa ketika era 1960an dan 1970an. Beliau meraih kejuaraan Bundesliga empat kali, DFB-Pokal empat kali, Piala Eropah tiga kali, Piala Antara Benua sekali dan Piala Juara-Juara Eropah sekali.

Seorang penyudah jaringan yang berbisa, beliau merupakan penjaring terbanyak liga Jerman tujuh kali dan kejohanan Eropah dua kali. Müller menjaringkan 365 gol dalam 427 perlawanan Bundesliga untuk Bayern Munich. Beliau memegang rekod jaringan gol terbanyak dalam satu musim Bundesliga iaitu 40 gol ketika musim 1971–72, satu rekod yang amat mengagumkan kerana tidak seperti liga di negara lain, Bundesliga hanya mempunyai 18 pasukan dan oleh itu hanya terdapat 34 perlawanan setiap musim. Müller turut memegang rekod jaringan gol terbanyak dalam satu tahun, iaitu 85 gol dihasilkan pada tahun 1972[6] sehinggalah rekod tersebut dikejutkan 40 tahun kemudian oleh Lionel Messi.[7][8]

Fort Lauderdale Strikers

Selepas menamatkan kariernya di Bundesliga, beliau berpindah ke Amerika Syarikat untuk sertai kelab Fort Lauderdale Strikers yang beraksi di North American Soccer League (NASL) pada 1979. Beliau beraksi selama tiga musim di sana dengan menjaringkan 38 gol.