Bouma nim przeszedł w 1994 roku do zespołu PSV Eindhoven, grał w juniorskim zespole SV Rood-Wit '62. 26 października 1994 roku trener Aad de Mos umożliwił debiut Boumie w Eredivisie w meczu przegranym 1-2 przez PSV z Willem II Tilburg. Jednak Bouma nie grał w pierwszym zespole prawie w ogóle – przez 2,5 sezonu zagrał tylko 6 razy. Został więc wypożyczony w 1996 roku do MVV Maastricht – klubu z 2 ligi, gdzie w 18 meczach zdobył 7 bramek, a drużyna awansowała do 1 ligi. W następnym sezonie 1997-1998 w Eredivisie Bouma rozegrał 33 mecze i strzelił 6 goli. Następny sezon (1998-1999) spędził z kolei na wypożyczeniu do Fortuny Sittard, gdzie grał ze swoim kolegą z PSV, Markiem van Bommelem. W 1999 roku Bouma wreszcie powrócił do PSV.

W PSV Bouma początkowo grał jako lewoskrzydłowy, z powodu dobrego przyspieszenia i dokładnego podania, które niejednokrotnie umożliwiało zdobywanie bramek napastnikom PSV – Ruudowi van Nistelrooyowi i Arnoldowi Brugginkowi. W sezonie 1999-2000 z klubu odszedł Arthur Numan, w związku z czym Bouma przeszedł na pozycję lewego obrońcy mimo że jako konkurenta miał weterana Jana Heintze. W PSV Bouma grał aż do lata 2005, kiedy to został sprzedany do klubu Premiership, Aston Villi Birmingham za 3,5 miliona funtów, gdzie również gra na pozycji obrońcy. W PSV 4-krotnie zdobył mistrzostwo Holandii (2000, 2001, 2003, 2005) i raz Puchar Holandii w 2005 roku.

Gdy zaczęły się kwalifikacje do MŚ w 2002, Bouma został powołany do reprezentacji Holandii. 2 września 2000 roku zadebiutował w zremisowanym 2-2 w Amsterdamie meczu z reprezentacją Irlandii. Jednak Holandia nie awansowała do Mundialu 2002 zajmując 3 miejsce w grupie, a selekcjoner Louis van Gaal podał się do dymisji. Na Euro 2004 Guus Hiddink także postanowił skorzystać z usług Boumy, który był podstawowym zawodnikiem linii obrony, a Holandia zajęła wówczas 3 miejsce. 26 maja 2008 został powołany przez Marco van Bastena na Euro 2008.

Wilfred Bouma doznał wyjątkowo ciężkiej kontuzji w rewanżowym meczu pucharu Intertoto przeciwko duńskiemu Odense. Piłkarz ma przesuniętą kostkę. Bouma doznał tej ciężkiej kontuzji po starciu z napastnikiem duńskiej drużyny, Baye Djiby Fallem. Oszołomiony zawodnik otrzymywał tlen zanim został zniesiony z boiska - tak silny był ból po doznaniu kontuzji.

Piłkarz Odense, widząc co się stało również doznał szoku. Gwiazda Aston Villi, Craig Gardener był natomiast zrozpaczony. Boumę przewieziono do szpitala w Birmingham, gdzie natychmiast jego noga została włożona w gips. "To dla nas wielki cios" - mówił potem menedżer zespołu Martin O'Neill.