Renberg debuterade för Luleå Hockey i Elitserien säsongen 1989–90 med att spela två matcher där han gjorde ett poäng. Nästkommande säsonger var mer lyckade och han spelade i Luleå Hockey fram till säsongen 1992–93 då han bytte till NHL för att spela hockey i Philadelphia Flyers.
Efter några lyckade år i Philadelphia Flyers byttes Renberg bort till Tampa Bay Lightning där han blev lagets kapten. Ett år blev vistelsen i Tampa och Renberg återvände säsongen 1998–99 till Philadelphia. Två mindre lyckade säsonger i Flyers gjorde att Renberg såldes till Phoenix Coyotes där han spelade 10 matcher för att sedan återvända till Luleå Hockey.
Resultatet i Luleå säsongen 2000–01 gjorde att Toronto Maple Leafs intresserade sig för Mikael Renberg, där han stannade i tre säsonger. Under sin tid i Toronto skar sig Renberg i vänster hand när han skulle knyta sina skridskor. Såret ledde till en blodförgiftning som var nära att tvinga läkarna amputera Renbergs vänstra arm.[2]
Säsongen 2003–04 var den sista NHL-säsongen för Renberg.
VM och internationell hockey
Renberg var med och vann VM-guld för Sverige1998. Totalt spelade han 82 landskamper för Tre Kronor och 39 juniorlandskamper.[3]
Tillbaka i Elitserien
Renberg spelade i Luleå Hockey fram till säsongen 2006–07. Den 8 maj 2007 meddelande han på en presskonferens att han slutar i Luleå på grund av en utebliven satsning. Det visade sig senare att Renberg valt att pensionsspara i fondbolaget Obol Investment, som tidigare skrivit ett samarbetsavtal med Luleå HF, och var inte överens med föreningens styrelse hur den monetära frågan skulle lösas. 15 maj 2007 skrev Renberg ett ettårskontrakt med Skellefteå AIK.
22 april 2008 berättade Renberg för media att karriären är över på grund av alla skador han dragit på sig genom åren.[4]