Während seines Studiums an der University of British Columbia in seiner Heimatstadt Vancouver machte Onstad seine ersten Erfahrungen im Fußball. 1987, nachdem er sein Studium abgeschlossen hatte, wechselte er zu den Vancouver 86ers, die damals in der Canadian Soccer League spielten. Von 1988 bis 1989 spielte er in derselben Liga für Winnipeg Fury. Nach den Furys spielte er bei seinem dritten CSL Team, Toronto Blizzard. 1992 kehrte er zu Winnipeg Fury zurück und wurde Meister und Torhüter des Jahres.
Pat Onstand wechselte abermals und zwar zu den Rochester Raging Rhinos, wo er von 1998 bis 1999 und von 2001 bis 2002 spielte. 2000 spielte er für den schottischen Verein Dundee United, kam dort aber nicht zum Einsatz.
2003 wechselte er zum ersten in die MLS und wurde Stammtorhüter bei den San José Earthquakes. Nach deren Wechsel nach Houston und der Umwandlung in Houston Dynamo, spielt er nun für die Texaner. Nach der Saison 2010 wurde sein Vertrag nicht weiter verlängert und er kam in den MLS Re-Entry Draft. Dort wurde er von keiner Mannschaft ausgewählt und war zunächst vereinslos.
Am 21. Dezember 2010 gab er sein Karriereende bekannt und wurde neuer Assistenztrainer bei D.C. United.[1] Am 17. Februar 2011 wurde Onstad in den Kader aufgenommen, da die beiden Torhüter Steve Cronin und Bill Hamid verletzungsbedingt ausfielen.[2] Am 31. Mai 2011 kehrte er wieder zu seinen Aufgaben als Assistenztrainer zurück.[3]
Sein erstes Länderspiel für die Kanadische Fußballnationalmannschaft gab er am 18. Februar 1988 gegen die Fußballnationalmannschaft von Bermuda. Über zwanzig Jahre stand er im Tor der Kanadier. Insgesamt absolvierte er 57 Länderspiele. Sein letztes Länderspiel war am 24. Mai 2010 gegen Argentinien. Davor stand er im August 2008 das letzte Mal im Tor.