Nuno Mendes mulai bermain sepak bola di akademi Despertar di Casal de Cambra pada tahun 2011.
Setahun setelahnya, dia bergabung dengan akademi muda Sporting Lisbon. Dia akhirnya dipercaya debut di tim senior pada Juni 2020.
Nuno Mendes kemudian membantu Sporting Lisbon juara Liga Portugal dan Piala Portugal periode 2020/2021. Pesonanya mencuri perhatian PSG.
Klub Ibu Kota Prancis itu merekrutnya sebagai pemain pinjaman pada Agustus 2021. Ada pula opsi pembelian di dalam kontraknya.