Stoudemire valiti 2002. aasta NBA draft'ist üheksandana Phoenix Sunsi. Seal mängis ta kokku kaheksa aastat, tuues oma parimal, 2004/05. hooajal keskmiselt 26 punkti ja 8,9 lauapalli mängus.

2010. aasta suvel siirdus Stoudemire neljaks ja pooleks hooajaks New York Knicksi, kus tõi esimesel hooajal keskmiselt 25,3 punkti, 8,2 lauapalli, karjääri parimad 2,6 korvisöötu ja 1,9 viskeblokeeringut mängus.

2015. aasta veebruaris loobus Knicks Stoudemire'i teenetest, misjärel ta läks pooleks hooajaks Dallas Mavericksi. Hooajal 2015/16 mängis Stoudemire Miami Heatis, misjärel lõpetas 14 aastat kestnud NBA karjääri ja suundus mängima Iisraeli kõrgliigasse.

• 6 korda valitud NBA tähtede mängule (2005, 2007–2011)
• 1 kord valitud NBA sümboolsesse 1. viisikusse (2007)
• 4 korda valitud NBA sümboolsesse 2. viisikusse (2005, 2008, 2010, 2011)
• NBA aasta uustulnuk (2003)
• NBA uustulnukate esiviisik (2003)
• kahekordne Iisraeli kõrgliiga meister (2017, 2020)
• Iisraeli kõrgliiga finaalseeria kõige väärtuslikum mängija (2020)
• Iisraeli karika võitja (2019)

2004. aasta olümpiamängudel võitis Stoudemire USA korvpallikoondisega pronksmedali.

• Amar'e Stoudemire – NBA.com
• Amar'e Stoudemire – Basketball-Reference.com