Auf der Juniortour konnte William Blumberg als bestes Ergebnis einen 4. Rang in der Juniorenweltrangliste im Januar 2016 erreichen. Sein größter Erfolg war 2015 der Einzug ins Finale des Doppelbewerbs bei den French Open, das er mit seinem Partner Tommy Paul gegen das spanische Duo Álvaro López San Martín und Jaume Munar in zwei Sätzen verlor.[1]
Auf der Profitour spielt Blumberg bislang auf der zweit- und drittklassigen Challenger und Future Tour. Er konnte gleich bei seinem ersten Challenger-Turnier in Binghamton das Halbfinale erreichen.
Durch eine Wildcard kam Blumberg zu seinem Grand-Slam-Debüt 2017 bei den US Open im Doppel.[3] An der Seite von Spencer Papa traf er in der ersten Runde gleich auf das topgesetzte Duo Henri Kontinen und John Peers, dem er in zwei Sätzen mit 3:6, 3:6 unterlag.
2021 erhielt er von den Veranstaltern in Newport mit seinem Partner Jack Sock eine Wildcard für das Doppelfeld. Dort spielten sie sich ins Finale, das sie gegen Austin Krajicek und Vasek Pospisil in zwei Sätzen für sich entschieden. Damit gewann er seinen ersten Titel auf der ATP World Tour direkt bei seinem Debüt. Sein erster Titelgewinn auf der Challenger Tour gelang ihm im September in Cary mit Max Schnur.