Ο Βαλβέρδε έπαιξε ποδόσφαιρο στην Εσπανιόλ τις αγωνιστικές περιόδους 1986-1988. Μετά πήγε για δύο χρόνια στη Μπαρτσελόνα, με την οποία κατέκτησε το Κύπελλο Κυπελλούχων τη σεζόν το 1989. Το 1990 ο παίρνει μετεγγραφή στην Μπιλμπάο. Ο Βαλβέρδε έμεινε 6 χρόνια στην Αθλέτικ Μπιλμπάο και το 1996 μετακόμισε στη Μαγιόρκα, όπου και σταμάτησε το ποδόσφαιρο. Εκείνη τη χρονιά (1996-97) η Μαγιόρκα με προπονητή το Βίκτορ Μουνιόθ, ανέβηκε ξανά στην Primera Division.

Όταν ο Βαλβέρδε σταμάτησε το ποδόσφαιρο, η Μπιλμπάο τον πήρε για προπονητή των ακαδημιών ως το 2000. Μετά έγινε βοηθός προπονητή και το 2002-03 ανέλαβε τη β΄ ομάδα της Μπιλμπάο και την οδήγησε στα μπαράζ για την άνοδο στη Segunda, χωρίς όμως επιτυχία. Αυτές οι επιτυχίες οδήγησαν τον Βαλβέρδε στην Αθλέτικ Μπιλμπάο, ως προπονητή της πρώτης ομάδας, όπου ήταν πριν βοηθός προπονητή. Το 2003-04 η Μπιλμπάο βγήκε πέμπτη στο πρωτάθλημα. Την άλλη χρονιά η Μπιλμπάο ήρθε όγδοη. Το 2005-06 η Μπιλμπάο τέλειωσε το πρωτάθλημα στη δωδέκατη θέση και ο Βαλβέρδε πήγε στην Εσπανιόλ.

Το 2007, η Εσπανιόλ έφτασε μέχρι τον τελικό του κυπέλλου UEFA, το οποίο είναι και η μεγαλύτερη επιτυχία του Βαλβέρδε. Εκεί έχασε από τη Σεβίλλη ΦΚ στα πέναλτι με 3-1 (κανονικός αγώνας 1-1, παράταση 2-2). Η άλλη χρονιά άρχισε καλά με νίκες επί των μεγάλων, αλλά ο δεύτερος γύρος ήταν απογοητευτικός (3 νίκες, 2 ισοπαλίες και 14 ήττες).

Τον Ιούνιο του 2008 ο Βαλβέρδε πήγε στον Ολυμπιακό. Με τον Ολυμπιακό, απέτυχε να περάσει στην φάση των ομίλων του Champions League, αφού αποκλείστηκε από την κυπριακή Ανόρθωση. Κατάφερε να κατακτήσει το Πρωτάθλημα Ελλάδας και το Κύπελλο (απέναντι στην ΑΕΚ), ενώ στο Κύπελλο UEFA αποκλείστηκε στη φάση των 32 από τη γαλλική ομάδα Σεντ-Ετιέν. Το Μάιο του 2009, ο Ολυμπιακός αποφάσισε να μην του ανανεώσει το συμβόλαιο.

Τον Ιούνιο του 2009 ανέλαβε προπονητής της Βιγιαρρεάλ ΚΦ, από την οποία όμως απολύθηκε στις 31 Ιανουαρίου 2010 λόγω συνεχόμενων κακών αποτελεσμάτων της ισπανικής ομάδας.

Τον Αύγουστο του 2010 επέστρεψε στον πάγκο του Ολυμπιακού, με τον οποίο κατέκτησε εκ νέου το δύο φορές πρωτάθλημα για τη σεζόν 2010-2011 και σεζόν 2011-2012 και ο ίδιος ψηφίστηκε το 2011 ως ο κορυφαίος προπονητής στην Ελλάδα. Τελικά, στις 19 Απριλίου 2012 μετά την κατάκτηση του Πρωταθλήματος, ο Βαλβέρδε ανακοίνωσε την αποχωρήση του από τον πάγκο του Ολυμπιακού για οικογενειακούς λόγους.

Τη σεζόν 2012-2013 ανέλαβε τη Βαλένθια, 2013-2017 επιστρέφει στο Μπιλμπάο για να αναλάβει την Αθλέτικ και το 2017 έρχεται η μεγαλύτερη πρόκληση της καριέρας του, η Μπαρτσελόνα. Με τους Μπλαουγκράνα κατέκτησε 1 Κύπελλο Ισπανίας (2018), 2 Πριμέρα Ντιβιζιόν (2018,2019), 1 Σούπερ Καπ Ισπανίας (2018). Το 2020 όμως πλήρωσε το μάρμαρο για τους αποκλεισμούς από Ρόμα και Λίβερπουλ στο Champions League. Το καλοκαίρι του 2022 επέστρεψε στην αγαπημένη του Αθλέτικ Μπιλμπάο, την οποία έχει 8η στη βαθμολογία της La Liga με 29 βαθμούς.

Αθλητικό Σαν Σήμερα Ερνέστο Βαλβέρδε Ολυμπιακός