Kariera piłkarska Nils Liedholm karierę piłkarską rozpoczął w 1938 roku w IF Valdemarsviks, w którym grał do 1943 roku. Oprócz piłki nożnej grał także w bandy w IF Valdemarsviks i dla drużyny okręgowej Östergötland. Grał także w hokeja na lodzie oraz uprawiał biegi, pchnięcie kulą i rzut oszczepem. Następnie w latach 1943–1946 reprezentował barwy IK Sleipner100 år sedan Nils Liedholm föddes [data dostępu: 2022-10-08] , a w latach 1946–1949 IFK Norrköping (dwukrotne mistrzostwo Szwecji 1947, 1948).
Następnie wraz z kolegami z reprezentacji Szwecji: Gunnarem Grenem i Gunnarem Nordahlem przeniósł się do występującego we włoskiej Serie A AC Milanu, w którym tworzył z nimi słynny tercet tzw. Gre-No-LiCzłonek sławnego mediolańskiego tria Gre-No-Li. Poznajcie Nilsa Liedholma [data dostępu: 2016-10-08]Historia reprezentacji: SzwecjaNils Liedholm w bazie AC Milanu . Debiut w drużynie Rossonerrich zaliczył 11 września 1949 roku w wygranym 3:1 ligowym meczu wyjazdowym z Sampdorią Genua. W klubie w latach 1949–1961 rozegrał 359 meczów ligowych, w których zdobył 81 goli oraz odniósł największe sukcesy w karierze piłkarskiej: trzykrotne mistrzostwo Włoch (1951, 1955, 1957), czterokrotne wicemistrzostwo Włoch (1950, 1952, 1956, 1961), trzykrotnie 3.