Защитник. Юниорскую карьеру провёл в команде ЗХЛ «Ред Дир Ребелс», дважды получал «Билл Хантер Мемориал Трофи» — приз лучшему защитнику. В 2003 году выбран в 1-м раунде под общим 9-м номером клубом «Calgary Flames».
С 2005 по 2010 годы выступал в составе «Calgary Flames».
В сезоне 2005/06 он был номинирован на «Колдер Трофи», но уступил Овечкину. Двумя годами позже — на «Джеймс Норрис Трофи», но вновь не получил награды. Трижды, (в 2007, 2008 и 2012 годах) Фанеф участвовал в Матче всех звёзд.
Дион известен как силовой игрок. Официальный сайт НХЛ поставил Фанефа на 2 место в списке самых жёстких игроков всех времён.
В 2008 году руководство «Calgary Flames» присудило ему «Ральф Т. Скурфилд Авард» — приз игроку клуба, «лучше всех сочетающего в себе игровые качества и общественную деятельность» С 2010 по 2016 играл за «Toronto Maple Leafs», где был капитаном.
9 февраля 2016 года, в результате обмена с участием девяти хоккеистов, руководство «Toronto Maple Leafs» обменяло Фанефа в «Ottawa Senators».
За «Ottawa Senators» провёл три неполных сезона и в 2017 году дошёл до финала Восточной конференции, в котором «Ottawa Senators» в семи матчах уступили «Pittsburgh Penguins». 13 февраля 2018 года был обменян в «LA Kings» на Мариана Габорика и Ника Шора.
17 ноября 2018 года провел свой 1000-й матч в НХЛ.
После сезона 2018/19 «короли» выкупили оставшиеся 2 сезона контракта защитника.
Фанефу принадлежит рекорд «Calgary Flames» по количеству забитых шайб для защитников, проводящих первый сезон в лиге.
Статистика
| Регулярный сезон | Плей-офф | |||||||||||
| Сезон | Команда | Лига | И | Г | П | О | Ш | И | Г | П | О | Ш |
| 2001–02 | Red Deer Rebels | WHL | 67 | 5 | 12 | 17 | 170 | 21 | 0 | 2 | 2 | 14 |
| 2002–03 | Red Deer Rebels | WHL | 71 | 16 | 14 | 30 | 185 | 23 | 7 | 7 | 14 | 34 |
| 2003–04 | Red Deer Rebels | WHL | 62 | 19 | 24 | 43 | 126 | 19 | 2 | 9 | 11 | 30 |
| 2004–05 | Red Deer Rebels | WHL | 55 | 24 | 32 | 56 | 73 | 7 | 1 | 4 | 5 | 12 |
| 2005–06 | Calgary Flames | NHL | 82 | 20 | 29 | 49 | 93 | 7 | 1 | 0 | 1 | 7 |
| 2006–07 | Calgary Flames | NHL | 79 | 17 | 33 | 50 | 98 | 6 | 1 | 0 | 1 | 7 |
| 2007–08 | Calgary Flames | NHL | 82 | 17 | 43 | 60 | 182 | 7 | 3 | 4 | 7 | 4 |
| 2008–09 | Calgary Flames | NHL | 80 | 11 | 36 | 47 | 100 | 5 | 0 | 3 | 3 | 4 |
| 2009–10 | Calgary Flames | NHL | 55 | 10 | 12 | 22 | 49 | — | — | — | — | — |
| 2009–10 | Toronto Maple Leafs | NHL | 26 | 2 | 8 | 10 | 34 | — | — | — | — | — |
| 2010–11 | Toronto Maple Leafs | NHL | 66 | 8 | 22 | 30 | 88 | — | — | — | — | — |
| 2011–12 | Toronto Maple Leafs | NHL | 82 | 12 | 32 | 44 | 92 | — | — | — | — | — |
| 2012–13 | Toronto Maple Leafs | NHL | 48 | 9 | 19 | 28 | 65 | 7 | 1 | 2 | 3 | 6 |
| 2013–14 | Toronto Maple Leafs | NHL | 80 | 8 | 23 | 31 | 144 | — | — | — | — | — |
| 2014–15 | Toronto Maple Leafs | NHL | 70 | 3 | 26 | 29 | 108 | — | — | — | — | — |
| 2015–16 | Toronto Maple Leafs | NHL | 51 | 3 | 21 | 24 | 67 | — | — | — | — | — |
| 2015–16 | Ottawa Senators | NHL | 20 | 1 | 7 | 8 | 23 | — | — | — | — | — |
| 2016–17 | Ottawa Senators | NHL | 81 | 9 | 21 | 30 | 100 | 19 | 1 | 4 | 5 | 17 |
| 2017–18 | Ottawa Senators | NHL | 53 | 3 | 13 | 16 | 34 | — | — | — | — | — |
| 2017–18 | Los Angeles Kings | NHL | 26 | 3 | 7 | 10 | 15 | 4 | 0 | 1 | 1 | 4 |
| 2018–19 | Los Angeles Kings | NHL | 67 | 1 | 5 | 6 | 53 | — | — | — | — | — |
| Итого в НХЛ | 1,048 | 137 | 357 | 494 | 1,345 | 55 | 7 | 14 | 21 | 49 | ||
