Après une formation aux États-Unis qu'il mène de pair avec ses études (notamment au Greensboro College, en Caroline du Nord, de 1997 à 1999, puis à l'Université Stanford de 1999 à 2001), il commence sa carrière en MLS sous les couleurs de D.C. United.
Il remporte, avec ce club et en tant que capitaine, une MLS Cup en 2004, après une victoire 3-2 contre les Kansas City Wizards. Il reste quatre années à D.C. United, étant élu deux fois dans l'équipe de l'année de la MLS en 2003 et 2004.
Il s'engage, en janvier 2005, pour le club anglais des Blackburn Rovers, avec un transfert gratuit. Après six mois passés à Blackburn, le manager du club, Mark Hughes, lui fit signer une prolongation de contrat de trois ans car Ryan Nelsen avait impressionné tout le staff par des débuts de très grande qualité.
Malheureusement, celui-ci connut une blessure au pied, lors d'un match contre Charlton et resta indisponible pour une longue durée, notamment pour le début de la saison 2006-2007. Mais, dès son retour, il connaît son premier capitanat pour Blackburn, lors un match du quatrième tour de la FA Cup contre Luton Town[1].
Le , il signe un contrat de six mois en faveur de Tottenham Hotspur. Après huit rencontres sous le maillot des Spurs (un but), le contrat de Nelsen n'est pas renouvelé.
Le , le joueur néo-zélandais signe un contrat d'un an en faveur des Queens Park Rangers, le transfert prenant effet à l'ouverture du marché le suivant.
Le , Ryan Nelsen accepte de devenir l'entraîneur du Toronto FC, club canadien qui évolue en Major League Soccer. Le joueur reste cependant dans l'effectif de QPR en attendant de trouver un accord avec son entraîneur Harry Redknapp concernant la date de la prise de poste, la saison de MLS débutant au mois de mars[7].