Réclamé au premier tour lors du repêchage d'entrée de 1994 par les Capitals de Washington alors qu'il vient de remporter la première de deux Coupes Memorial consécutives avec les Blazers de Kamloops de la Ligue de hockey de l'Ouest, Nolan Baumgartner connait une carrière junior fructueuse.
Nommé à deux reprises dans l'équipe d'étoiles du tournoi de la Coupe Memorial, en 1994 et 1995. Il se voit également être nommé le défenseur de l'année dans la LHOu et la Ligue canadienne de hockey au cours de cette dernière année. Membre de l'édition de l'équipe junior canadienne qui remporte la médaille d'Or lors des Championnats mondiaux junior de 1995 et 1996, il est même nommé capitaine de l'équipe à ce dernier périple où il obtient une nomination sur l'équipe d'étoiles du tournoi.
Il devient joueur professionnel au terme de la saison 1995-1996 faisant ses premiers pas dans la Ligue nationale de hockey avec les Capitals. Le défenseur passe quatre saisons au sein de l'organisation, évoluant le plus souvent avec le club affilié aux Capitals dans la Ligue américaine de hockey, les Pirates de Portland.
Étant échangé aux Blackhawks de Chicago en 2000 il reste avec leur club-école, les Admirals de Norfolk, durant les deux saisons suivantes avant d'être réclamé au ballotage par les Canucks de Vancouver. Il passe alors la saison 2002-2003 entre les Canucks et leur filiale, le Moose du Manitoba avant d'être réclamé à nouveau via le ballotage, cette fois, par les Penguins de Pittsburgh.
Il ne reste toutefois avec les Penguins que durant un mois, avant de retourner aux Canucks où il est cédé au Manitoba et est aussitôt nommé capitaine de l'équipe. Après avoir passé une première saison complète dans la LNH en 2005-2006, Baumgartner rejoint l'été suivant les Flyers de Philadelphie en tant qu'agent libre. Il part pour les Stars de Dallas en février lorsque ces derniers le réclament au ballotage.
L'Albertain reste avec l'organisation des Stars jusqu'à l'été 2008, retournant par la suite en tant qu'agent libre au Canucks de Vancouver[2].
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