Бербатов вырос в спортивной семье: его отец, Иван, был профессиональным футболистом и выступал за клубы «Пирин» и ЦСКА София, а его мать, Маргарита, была профессиональной гандболисткой. В детстве Бербатов болел за итальянский «Милан», за который выступал его кумир Марко ван Бастен, но после Евро-1996 Бербатов стал фанатом Алана Ширера, выступавшего за английский «Ньюкасл Юнайтед», и даже ложился спать в футболке «Ньюкасла», мечтая когда-нибудь стать игроком «соро?к».
Димитр начинал играть в «Пирине» (Благоевград), пока его не обнаружил известный скаут и тренер софийского ЦСКА Димитр Пенев.
В возрасте 17 лет молодой Бербатов перешёл от родного клуба «Пирин» в ЦСКА из Софии, последовав по стопам своего отца Ивана, который также играл в этом клубе на позиции крайнего полузащитника, а позже — защитника. Димитр играл за софийский ЦСКА с 1998 по январь 2001 года, выиграл с клубом Кубок Болгарии. В 1999 году Бербатов за сезон забил 16 мячей в 34 матчах.
9 голов в 11 играх, забитых Бербатовым в сезоне 2000/01, убедили руководство «Байера» заключить контракт с болгарским нападающим. Начало карьеры игрока в «Байере» было не очень удачным. Он отметился только 16 голами на протяжении 67 игр за клуб. Однако он сыграл важную роль в Лиге чемпионов в первом же сезоне в немецком клубе, отметившись голами против «Лиона» и «Ливерпуля». Также он сыграл в финальном матче Лиги чемпионов 2002 года против мадридского «Реала».
К моменту перехода болгарина в английский «Тоттенхэм» в мае 2006 года в его послужном списке было уже 3 титула лучшего болгарского футболиста года. Лондонцам пришлось выложить за Бербатова круглую сумму в размере 10,9 миллионов фунтов. Несмотря на ротацию, активно применявшуюся главным тренером «шпор» Мартином Йолом, болгарский форвард неизменно начинал матч в основном составе, проведя за первый сезон 49 матчей и забив в них 23 мяча.
Ударная связка Бербатов—Кин работала в том сезоне столь эффективно, что в апреле 2007 года два нападающих «Тоттенхэма» совместно получили приз лучшему игроку месяца (такого не случалось с февраля 2004 года), а по итогам сезона болельщики «шпор» признали Бербатова лучшим игроком сезона. Кроме того, нападающий был включен в символическую сборную Премьер-лиги (в которой оказалось всего 3 игрока, не представлявших чемпиона того года МЮ: помимо Бербатова в неё вошли Джеррард и Дрогба), а на родине игрок в четвёртый раз был признан лучшим футболистом Болгарии.
Сезон 2007/08 также сложился для Бербатова довольно успешно, несмотря на то, что «шпоры» очень быстро выключились из борьбы за высокие места в чемпионате и за Кубок УЕФА. В финальном матче Кубка лиги, в котором «шпоры» одолели «Челси» со счётом 2:1, Бербатов сравнял счет с пенальти.
В 2007 году Димитр был признан игроком года по версии болельщиков клуба.
1 сентября 2008 года за несколько часов до закрытия трансферного окна Димитр подписал четырёхлетний контракт с действующим чемпионом Англии — «Манчестер Юнайтед». Сумма трансфера футболиста составила 30,75 млн ?. Дополнительным условием трансфера Бербатова стал переход молодого форварда «Юнайтед» Фрейзера Кэмпбелла в «Тоттенхэм Хотспур» на правах аренды сроком на один сезон.
В «Манчестер Юнайтед» Бербатов выступает под своим традиционным номером 9.
19 сентября 2010 года в матче против «Ливерпуля» оформил хет-трик, и его команда одержала победу со счетом 3:2.
27 ноября 2010 года забил 5 мячей в ворота «Блэкберн Роверс» (победа «Манчестера» 7:1). Бербатов стал 4-м игроком в истории английской Премьер-лиги, забившим 5 мячей в одном матче. При этом Димитр стал первым иностранцем, добившимся этого достижения: до него по 5 мячей забивали англичане Эндрю Коул (1995), Алан Ширер (1999) и Джермейн Дефо (2009). Бербатов в английской Премьер-лиге имеет на своём счету матчи, в которых он забивал 1, 2, 3, 4 и 5 мячей, до него подобное удалось только Эндрю Коулу.
21 января 2011 года в матче против «Бирмингема» Бербатов вновь сделал хет-трик, тем самым внеся свой вклад в разгром гостей со счётом 5:0. Тем самым нападающий «Манчестер Юнайтед» вошёл в историю Премьер-лиги: Бербатов стал третьим футболистом, которому удавалось за сезон три раза забить три и более мячей в одном матче. Ранее подобного добивались Алан Ширер (три раза в сезоне 1994/95 и пять раз в сезоне 1995/96) и Рууд ван Нистелрой (три раза в сезоне 2002/03).
В марте 2012 года агент футболиста Эмиль Данчев официально заявил, что летом его клиент покинет клуб. По информации нескольких таблоидов в услугах нападающего заинтересованы такие клубы как ПСЖ, Байер, Анжи.
В марте 2010 года завершил выступления за сборную Болгарии, решив сосредоточиться на играх за клуб. За карьеру в сборной забил 48 мячей в 79 играх, являясь лучшим бомбардиром сборной Болгарии за всю историю.
Итого: 79 матчей / 48 голов; 33 победы, 25 ничьих, 21 поражение.
Командные достижения
ЦСКА (София)
«Байер»
«Тоттенхэм Хотспур»
«Манчестер Юнайтед»
Личные достижения
(откорректировано по состоянию на 23 февраля 2012 года)
Бербатов изучал английский язык, просматривая художественный фильм «Крёстный отец». Кроме футбола Димитр увлекается рисованием и баскетболом. Бербатов является спонсором детских благотворительных учреждений в Болгарии, оказывая финансовую поддержку пяти детским домам. Он также планирует открыть футбольную академию в своём родном городе Благоевграде.
15 ноября 2009 года у Димитра и его давней подруги Елены родилась дочка, которую назвали Деа (Dea). 28 июля 2010 года британский таблоид The Sun сообщил, что брат Бербатова, Асен, без вести пропал месяц назад, что связано с долгами в его бизнесе. Вскоре эти слухи были опровергнуты его матерью, заявившей, что она поддерживает постоянную связь с сыном.