Destrimano, ha fatto il suo debutto da professionista nel 1996. Il suo miglior piazzamento nella classifica mondiale nel singolo è stato il 14º posto che ha raggiunto il 18 giugno 2001; è stato allenato da suo padre Chuck Gambill. Durante la sua carriera è stato sponsorizzato dalla Prince Sports.
Gambill ha iniziato a giocare a tennis all'età di cinque anni e in carriera ha sconfitto, tra gli altri, gli ex giocatori numero 1 Carlos Moyá, Lleyton Hewitt, Pete Sampras, Andre Agassi e Roger Federer. Si è ritirato dall'attività agonistica nel 2010 dopo avere vinto 5 titoli e oltre 3 milioni di dollari in premi e risiede parte dell'anno in California e parte alle Hawaii.
Durante la sua carriera Gambill è stato ostacolato da numerosi infortuni, il più importante mentre era ancora nella top 40 del mondo fu alla spalla, che lo ha fortemente limitato sul circuito ATP dopo il 2004. Dopo aver abbandonato le competizioni nei circuiti del Grande Slam, Masters Series e ATP Tour, Gambill ha giocato in tornei minori fino al suo ritiro. Nel luglio 2011 Gambill è diventato l'allenatore della tennista Coco Vandeweghe, mentre nel 2014 ha affiancato il connazionale Ryan Harrison.[1]