Nathan Jawai commence sa carrière professionnelle en National Basketball League (NBL) dans le club des Cairns Taipans en 2007-2008 pour des moyennes de 17,26 points, 9,39 rebonds et 1 contre par match. Jawai est élu rookie de l'année de la NBL[1].
Surnommé « Aussie Shaq », « Outback Shaq » et « Baby Shaq » à cause de sa ressemblance avec Shaquille O'Neal[4], Jawai affirme ne pas aimer ses surnoms[5]. Les commentateurs de Toronto le surnomment également « Big Nate ».
Le , il est envoyé aux Idaho Stampede en NBA Development League[7]. Pour sa première apparition dans le cinq de départ, lors de son second match, il marque 12 points, capte cinq rebonds et établit la meilleure performance de son équipe au contre avec 5 dans une victoire 104 à 96 sur Utah Flash[8]. Le , Nathan Jawai est transféré aux Mavericks de Dallas dans un transfert impliquant quatre équipes, les Raptors, les Mavericks, le Magic d'Orlando et les Grizzlies de Memphis[9]. Le , Jawai est transféré aux Timberwolves du Minnesota contre un second tour de draft 2012[10].
Le , Jawai est envoyé aux Sioux Falls Skyforce en NBA D-League pour un court passage[11], puisqu'il est recalé le [12].
Il joue ensuite pour le club russe UNICS de la ville de Kazan.
En , Nathan Jawai est recruté par le FC Barcelone. En , il est nommé meilleur joueur de la 13e journée du Top 16 d'Euroligue avec une évaluation de 34 (22 points à 9 sur 10 au tir et 4 sur 5 au lancer franc et 12 rebonds)[14] et de la 5e journée des quarts de finale avec une évaluation de 21[15]. Jawai est le rebondeur le plus efficace de la saison d'Euroligue (en nombre de rebonds par minute jouée). La même saison, il remporte la Coupe du roi[1].
En , il signe un contrat de deux ans avec Galatasaray qui évolue en première division turque[1]. Blessé toute la saison, il signe toutefois un nouveau contrat de deux ans avec Galatasaray en [16]. En , Jawai quitte Galatasaray et signe un contrat jusqu'à la fin de la saison avec le Bàsquet Club Andorra qui évolue en première division espagnole[17].