DiGregorio a joué pour les champions du Rhode Island (classe B) de 1968 à la North Providence High School. Lui et Marvin Barnes ont mené l’équipe de Providence de l’entraîneur Dave Gavitt à une participation au Final Four du tournoi NCAA de 1973 lors de la saison senior de DiGregorio, où ils ont finalement perdu contre Memphis State, mais seulement après que Barnes a subi une blessure au genou qui a forcé une sortie précoce. Après avoir joué pour les Friars de Providence College, DiGregorio a joué dans une équipe d’étoiles universitaire et, avec Bill Walton, a dirigé les États-Unis. en battant une équipe soviétique lors d’un match d’exhibition, ce qui a aidé à guérir la blessure encore ouverte de la défaite des États-Unis en finale des Jeux olympiques d’été de 1972. Ernie « D » a ensuite été drafté par les Colonels du Kentucky de l’American Basketball Association mais a plutôt opté pour la NBA.
Il a été sélectionné troisième au total par les Braves de Buffalo lors de la draft 1973 de la NBA à Providence College, et a remporté le titre de recrue de l’année de la NBA en 1973-1974 après avoir marqué en moyenne 15,2 points et mené la ligue à la fois en pourcentage de lancers francs et en passes décisives par match. DiGregorio détient toujours le record de recrue de la NBA pour les passes décisives en un seul match avec 25 (un record maintenant partagé avec Nate McMillan). Il ne s’approcherait plus jamais de ce niveau de production, mais a réussi à avoir une carrière NBA décente, dont il a passé la majeure partie avec les Braves.
Au cours de la saison 1976-77, DiGregorio a mené la ligue au pourcentage de lancers francs une deuxième fois, avec un record NBA de 94,5%. En 1977, il rejoint les autres stars de la NBA Julius Erving, Rick Barry, Wilt Chamberlain et Pete Maravich, en approuvant la ligne de ballons de basket en caoutchouc de Spalding, avec une signature « Ernie D. »boule faisant partie de la collection.
Avant la saison 1977-1978, DiGregorio est échangé aux Lakers de Los Angeles et ne joue que 25 matchs sous l’uniforme des Lakers avant d’être libéré. Les Celtics de Boston le signent comme agent libre mais il ne joue que parcimonieusement pour le reste de la saison. Il ne rejouera plus en NBA, bien qu’il ne prenne officiellement sa retraite qu’en 1981.