Il est sélectionné par le Jazz de l'Utah en 9e position de la draft 2010 de la NBA. En tant que rookie en 2010-2011, Hayward tient un rôle de remplaçant. Le 5 avril 2011, Hayward connaît une performance remarquable dans une victoire, 86-85, contre les Lakers de Los Angeles, terminant avec 22 points, 6 rebonds et 5 passes décisives[4]. Hayward termine la saison avec un match de 34 points, un record en carrière à l’époque, lors d’une victoire contre les Nuggets de Denver, le 13 avril. Dans sa seconde année en 2011-2012, Hayward prend une place plus importante dans l'effectif et est sélectionné pour jouer dans le Rising Stars Challenge2012. Hayward participe à ses premiers playoffs contre les Spurs de San Antonio, perdant 4-0 dans la série.
Au cours de la saison 2012-2013, Hayward possède un rôle de sixième homme durant la saison et améliore encore sa moyenne de points par match. Après le départ de Paul Millsap et d’Al Jefferson pendant l’intersaison 2013, Hayward émerge comme une nouvelle menace offensive du Jazz, augmentant ses moyennes de points, rebonds, passes décisives et interceptions. Le , il établit son record en carrière NBA avec 37 points, 11 rebonds et 7 passes décisives face au Thunder d'Oklahoma City[5].
Après la saison 2013-2014, Hayward devient agent libre restrictif. Le , il reçoit une offre de 63 millions de dollars sur quatre ans de la part des Hornets de Charlotte. Le , le Jazz s'aligne sur l'offre et Hayward re-signe au Jazz[6]. Sur la saison 2014-2015, Hayward améliore à nouveau sa moyenne de points sur la saison, avec 19,3 points par match.
Lors de la saison 2016-2017, Gordon Hayward est sélectionné pour la première fois au NBA All-Star Game[7]. Il participe au match des All-Stars ainsi qu'au Skills Challenge, s'inclinant en finale face au letton des Knicks de New York, Kristaps Porziņģis. Le 2 mars 2017, Hayward bat son record de points avec 38 points inscrits contre les Pacers de l'Indiana[8]. Il bat de nouveau son record le 7 avril 2017, marquant 39 points dans une victoire contre les Timberwolves du Minnesota. Le 21 avril 2017, dans le troisième match du premier tour de playoffs contre les Clippers de Los Angeles, Hayward inscrit 40 points, une défaite 111-106. Le Jazz s'impose par la suite 4-3 dans la série, remportant la première série éliminatoire de la franchise en playoffs depuis 2010[9]. Le Jazz s'incline au deuxième tour contre les Warriors de Golden State en 4 matchs. Il enregistre sa meilleure moyenne de points avec le Jazz cette saison avec 21,9 points par match.
Celtics de Boston (2017-2020)
Le , il rejoint pour 4 ans et un contrat de 128 millions de dollars les Celtics de Boston, retrouvant ainsi Brad Stevens, son ancien coach à Butler expliquant avoir le sentiment de lui être redevable puisqu’il avait rejoint la NBA, en 2010, avec le sentiment du travail non fini à l’université[10].
Le , lors de son premier match contre les Cavaliers de Cleveland, au bout de 5 minutes de jeu, il se luxe la cheville et se brise le tibia, lors de la réception d'un alley-oop, ce qui met fin à sa saison[11].
Le 16 octobre 2018, il retrouve les parquets à la suite de sa blessure et enregistre 10 points et 5 rebonds en 25 minutes dans une victoire d’ouverture de saison contre les 76ers de Philadelphie. Il endosse principalement un rôle de sixième homme pour son retour[12]. Le 2 janvier 2019, il inscrit 35 points dans une victoire contre les Timberwolves du Minnesota[13].
Le 5 novembre 2019, il égale son record en carrière en saison régulière avec 39 points dans une victoire contre les Cavaliers de Cleveland[14]. Le 9 novembre, il se fracture la main gauche dans un match contre les Spurs de San Antonio[15].
Le 17 août 2020, Hayward subit une entorse de la cheville droite, après avoir atterri inconfortablement sur le pied de son coéquipier, Daniel Theis, lors du premier tour des playoffs contre les 76ers de Philadelphie[16]. Le 20 septembre 2020, il revient pour jouer le troisième match de la finale de la Conférence Est contre le Heat de Miami, tandis que le Heat élimine les Celtics en 6 matchs[17].
Hornets de Charlotte (2020-2024)
Le 21 novembre 2020, il signe un contrat de 120 millions de dollars sur quatre ans en faveur des Hornets de Charlotte[18]. Le 23 décembre 2020, Hayward fait ses débuts chez les Hornets, inscrivant 28 points, 7 passes décisives et 4 rebonds dans une défaite contre les Cavaliers de Cleveland. Le 6 janvier 2021, il établit un nouveau record en carrière en inscrivant 44 points dans une victoire contre les Hawks d'Atlanta[19].