Trước khi gia nhập Hoàng Anh Gia Lai, Trần Quang Thịnh bắt đầu sự nghiệp bóng đá tại tuyến trẻ của lò đào tạo Viettel, trước khi chuyển sang lò đào tạo trẻ của Công An Nhân Dân. Anh nổi bật khi thi đấu cho đội trẻ của đội bóng ngành công an và được thăng chức lên đội 1 vào năm 2020. Đặc biệt, Quang Thịnh có tên trong đội U23 Việt Nam năm 2022, tham gia giải đấu U23 Đông Nam Á 2022 với lứa cầu thủ U21.
Được mượn từ Công an Hà Nội FC, Quang Thịnh sẽ có cơ hội trình diễn tài năng của mình dưới sự quản lý của HLV Vũ Tiến Thành. Khả năng lớn, anh sẽ được thử nghiệm trong chuyến làm khách của Hoàng Anh Gia Lai trước Thanh Hóa ở vòng 12 V-League.
Trước đó, Hoàng Anh Gia Lai đã chiêu mộ hai cầu thủ khác từ Công an Hà Nội là thủ môn Bùi Tiến Dũng và hậu vệ Huỳnh Tấn Tài, cùng với hai ngoại binh Gabriel Ferreira Dias.
Hiện tại, sau 11 vòng đấu, Hoàng Anh Gia Lai đang xếp cuối bảng xếp hạng với chỉ 7 điểm, kém một điểm so với đội xếp trên là Khánh Hòa và kém 18 điểm so với đội đầu bảng Nam Định. Với tâm điểm là việc tránh khỏi nguy cơ xuống hạng, đội bóng phố Núi hy vọng rằng sự gia nhập của Quang Thịnh cùng các cầu thủ trẻ sẽ làm thay đổi tình hình và giúp họ thu về những chiến thắng quan trọng trong thời gian tới.
