Sự nghiệp câu lạc bộ

Nguyễn Đức Thắng bắt đầu tập luyện thể thao với đội năng khiếu bóng chuyền của tỉnh Nghệ An từ năm 1994. Sau đó, anh chuyển sang chơi bóng đá với vị trí thủ môn và gia nhập đội bóng Sông Lam Nghệ An, và được đưa lên đội 1 Sông Lam Nghệ An từ cuối năm 1995 với vai trò thủ môn dự bị. Đến mùa giải 1998, anh trở thành thủ môn số 1 của Sông Lam Nghệ An.

Năm 2004, Đức Thắng chuyển sang thi đấu cho CLB LG Hà Nội ACB.

Năm 2009, Đức Thắng trở lại chơi cho đội bóng Sông Lam Nghệ An. Cuối mùa giải 2011, anh giải nghệ và chuyển sang công tác huấn luyện.

Trong những năm làm trợ lý từ năm 2012-2016, anh đã huấn luyện các cầu thủ trẻ (từ đội nhi đồng cho đến U21 SLNA) và các cầu thủ dự bị. Sau khi HLV Ngô Quang Trường rời đội bóng xứ Nghệ, anh được chọn làm HLV trưởng cho đội bóng từ năm 2017-nay.

Sự nghiệp thi đấu quốc tế

Nguyễn Đức Thắng lần đầu tiên được gọi tập trung đội Olympic Việt Nam tham dự Cúp Độc Lập và một số giải đấu khác trong năm 1999.