Халил Алтынтоп родился в Гельзенкирхене . Первые футбольные шаги начал делать в клубах «Шварц-Вайсс Гельзенхирхен» и «Роттхаузен». В 1997 году 15-летний Халил перешёл в молодежную команду «Ваттеншайд 09». Через три года стал игроком основной команды. Параллельно вместе с ним играл его брат — Хамит Алтынтоп.
23 июня 2011 года игрок подписал контракт с турецким клубом «Трабзонспор» сроком на 3 года.