Dalam kerjaya kelabnya pada 1987, Wilmots bermain untuk Sint-Truiden, Mechelen, Standard Liège, Schalke 04 dan Bordeaux. Di Schalke, beliau membantu kelabnya untuk melangkah ke Perlawanan Akhir Piala UEFA 1997 menentang Inter Milan. Pada perlawanan pertama, Schalke menang 1-0 hasil jaringan Wilmots pada minit ke-70 namun pada perlawanan kedua, Inter Milan membalas dengan keputusan 1-0 di mana keputusan agregat 1-1 dan terpaksa ke penentuan tendangan penalti. Wilmots menyudahkan gol kemenangan untuk Schalke apabila Schalke menang dalam sepakan penalti 4-1. Ketika bersama Schalke, penyokong memberikan gelaran pada Wilmots iaitu "Das Kampfschwein" yang bermaksud "The Warpig" dalam bahasa Inggeris.[1] Di Belgium, beliau terkenal dengan nama Bull Dongelberg, merujuk kepada tempat lahirnya.[2]