محمدرضا خلعتبری فوتبال خود را از تیم جوانان شموشک نوشهر شروع کرد، سپس در سال ۱۳۸۲ به تیم بزرگسالان شموشک نوشهر پیوست و در لیگ برتر حضور یافت. وی برای انجام خدمت سربازی در سال ۱۳۸۳ راهی تیم فوتبال ابومسلم خراسان شد. او دو فصل برای ابومسلم توپ زد و بعد از آن در سال ۱۳۸۵ راهی تیم فوتبال ذوب آهن اصفهان شد و ۵ فصل در این تیم بازی کرد.خلعتبری اولین بار توسط علی دایی در سال ۱۳۸۷ به تیم ملی فوتبال ایران دعوت شد. او اولین گل ملی خود را در یک بازی دوستانه در تاریخ ۲۰ بهمن ۱۳۸۹ در مقابل تیم ملی روسیه به ثمر رساند. وی به همراه تیم ملی در جام ملت های آسیا ۲۰۱۱ حضور یافت . او یکی از تاثیرگذارترین بازیکنان لیگ قهرمانان آسیا در فصل ۲۰۱۰ برای تیم ذوب آهن بود که در دیدار پایانی لیگ قهرمانان آسیا ۲۰۱۰ در مقابل تیم سئونگنام هم موفق به گلزنی شد. یکی از مهم ترین گل های خلعتبری در این رقابت ها گل دقیقه ۸۰ او در مسابقه برگشت یک چهارم نهایی به تیم پوهانگ استیلرز در کره جنوبی بود که باعث صعود ذوب آهن به مرحله نیمه نهایی شد. او در مجموع مسابقات لیگ قهرمانان آسیا ۲۰۱۰ توانست ۵ گل به ثمر برساند و در رده سوم گلزنان برتر این فصل از لیگ قهرمانان آسیا قرار گرفت.