V nejvyšší soutěži hrál ve žluto černém dresu už od šestnácti let. Ve svých dvaceti letech se stal kapitánem Litvínova a poprvé se objevil i v národním týmu. S československým národním výběrem získal tři tituly mistra světa, v roce 1972 na MS v Praze, v roce 1976 v polských Katovicích a v roce 1977 v rakouské Vídni. Za svou kariéru nastoupil na jedenácti mistrovství světa a dvou olympijských hrách.  V roce 1972 v japonském Sapporu vybojoval s československým týmem bronz a v roce 1976 v rakouském Innsbrucku stříbro. 

V roce 1978 se stal prvním litvínovským hráčem, který získal prvenství v prestižní anketě zlatá hokejka. Za reprezentaci odehrál 256 zápasů a vstřelil v nich 132 gólů. V nejvyšší soutěži odehrál 544 zápasů a zaznamenal 347 gólů. Celkovým počtem gólů v lize a V Klubu hokejových střelců deníku Sport jen na historickém 5. místě. V roce 1981 opustil Československo a odešel hrát do zámořské NHL, kde až do roku 1983 působil v týmu Vancouver Canucks. Do Evropy se vrátil v roce 1983 a v letech 1983–1985 hrál ve švýcarském týmu EV Zug. Po návratu do Československa ukončil aktivní sportovní kariéru v roce 1987 v Litvínově. Za Litvínov odehrál 536 zápasů, ve kterých vstřelil 346 gólů a přidal 334 asistencí. Vede tak historické bodování o jeden bod před Viktorem Hüblem a ve střelcích je neohroženě na první pozici mezi litvínovskými hráči. 

Ivan Hlinka od sezóny 1986 působil v Litvínově jako trenér A-týmu. Litvínovský klub vedl jako hlavní trenér ve 333 zápasech, což o řadí na první místo mezi trenéry v litvínovské historii. V sezóně 1991/1992 se stal trenérem československé reprezentace, kdy pod jeho vedením vybojoval národní tým bronz na mistrovství světa a olympijských hrách. O rok později dosáhl stejného úspěchu na mistrovství světa s českou reprezentací. V roce 1994 po neúspěchu jako trenér skončil. 

V roce 1997 se Ivan Hlinka k české reprezentaci vrátil a pod jeho vedením získal tým na mistrovství ve Finsku bronzovou medaili. Jeho největší úspěch přišel následujícího roku, kdy na olympiádě v roce 1998 v japonském Naganu získal národní tým historicky první zlaté olympijské medaile v hokejovém turnaji. O rok později se čeští hokejisté stali i mistry světa. V roce 1999 mu prezident Václav Havel udělil Medaili Za zásluhy III. stupně.

V únoru roku 2000 dosáhl Ivan Hlinka významného milníku, kdy získal jako první Evropan v historii místo hlavního trenéra týmu NHL v Pittsburghu. V NHL, ale dlouho nevydržel a v roce 2001 se stal generální manažerem české reprezentace. Po olympiádě v roce 2002 odešel trénovat do ruské ligy Avangard Omsk. IIHF ho v roce 2002 uvedla do Síně slávy. 

Do třetice se k národnímu týmu vrátil v květnu 2004.  Těsně před první reprezentační akcí 16. srpna 2004 tragicky zahynul před srazem v Karlových Varech. Následně byl na počet litvínovské legendy přejmenován zimní stadion, který od roku 2004 nese název Zimní stadion Ivana Hlinky. 

Ocenění Ivana Hlinky

Člen Síně slávy IIHF (2002)
Člen Klubu hokejových střelců deníku Sport
Člen Síně slávy českého hokeje (2008)
Nejlepší trenér ligy 1990/91
Vítěz Zlaté hokejky 1978
Nejlepší nahrávač ligy 1974/75, 77/78
Nejproduktivnější hráč ligy 1974/75

Úspěchy

OH:

stříbro 1976 Innsbruck ČSSR
bronz 1972 Sapporo ČSSR

MS:

bronz MS 1970 ČSSR
stříbro MS 1971 ČSSR
zlato MS 1972 ČSSR
bronz MS 1973 ČSSR
stříbro MS 1974 ČSSR
stříbro MS 1975 ČSSR
zlato MS 1976 ČSSR
zlato MS 1977 ČSSR
stříbro MS 1978 ČSSR
stříbro MS 1979 ČSSR
bronz MS 1981 ČSSR
bronz MS 1992 ČSFR - trenér
bronz MS 1993 Česko - trenér
bronz MS 1997 Česko - trenér
bronz MS 1998 Česko - trenér
zlato MS 1999 Česko - trenér

Kanadský pohár

finále KP 1976 ČSSR

Stanley Cup

finále 1981/1982 Vancouver Canucks