Ia sempat membela sejumlah klub lokal seperti Ludogorets Razgrad II, Ludogorets Razgrad, CSKA 1948 dan Lokomotiv Sofia. Bersama klub-klub di atas, karier Dimitar Mitkov terdongkrak bersama Lokomotiv Sofia. Dari 64 pertandingan di semua kompetisi, ia mengemas 15 gol dan dua assist.
Catatan itu membuat Dimitar Mitkov berani berkarier di luar Bulgaria. Ia sempat membela Istiklol di Tajikistan dan Rubin Kazan (Rusia).
Sampai akhirnya pada bursa transfer musim panas 2026, Dimitar Mitkov memilih membela Madura United. Sebelum membela Madura United, Dimitar Mitkov hanya mencetak satu gol dari tiga laga Liga 1 Bulgaria 2025-2026 bersama Botev Plovdiv.
(Ramdani Bur)
