Professionnel depuis 1998, il réside à Bradenton (Floride). Joueur complet au caractère impétueux mais au talent certain, il s'est adjugé trois titres sur le circuit ATP, dont deux à Delray Beach en 2005 face au Tchèque Jiri Novak et en 2007 face à James Blake. Il a également remporté en 2004 le tournoi de Roland-Garros en double avec son compatriote Olivier Rochus.
Il reste le joueur belge qui a occupé la plus haute place au classement ATP (19e en 2002). Bien qu'il soit considéré par ses collègues comme étant l'un des joueurs les plus talentueux du circuit, son manque de régularité, son mental instable et ses pépins physiques réguliers l'empêchent de s'installer durablement dans le top mondial.
Tenant du titre à Chennai, Xavier tombe en 2008 contre Mikhail Youzhny en quart de finale. Il arrive à l'Open d'Australie en manque de repères mais fait plus que de se défendre contre le n° 32 mondial Dmitry Tursunov : il ne flanche qu'au bout de cinq sets alors qu'il avait remporté les deux premiers. A la suite d'ennuis de santé, on ne reverra Xavier sur les cours qu'à l'occasion du Queen, au mois de Juin, ou il bénéficie d'une Wild Card. Il se défait facilement du premier tour sur un double 6-1 contre Dan Evans mais s'incline au deuxième tour contre Lleyton Hewitt sur le score de 6-3 6-2. Deux semaines plus tard, classé alors 226e mondial, il remporta le premier tour en trois sets 6-2 6-4 6-3 contre Gremelmayr à Wimbledon.
En 2010, Xavier Malisse s'est vu atteindre deux fois des demi-finales, l’une à l’ATP 500 de Washington et l’autre à l’ATP 250 de s-Hertogenbosch, pendant laquelle il a battu des joueurs très talentueux comme Tommy Haas (6-4, 3-6, 6-4), John Isner (7-6, 6-7, 7-6), Novak Djokovic (6-3 ,4-6, 6-2) et Tomas Berdych (6-4, 3-6, 6-2).
Son match de l'année reste celui du troisième tour de Wimbledon contre le no 21 mondial, Sam Querrey. Ce match disputé en cinq sets s'est terminé à 7 jeux à 9 dans la dernière manche. L'Américain a su resserrer son jeu au meilleur moment et a ainsi gagné le match.
En 2010, Xavier Malisse est passé de la 94e place à la 63e au classement ATP.
Le début de l'année 2011 est plein de promesses car Xavier Malisse semble être en forme et les résultats à l'Open de Chennai sont prometteurs, X-Man se qualifiant pour la finale, où il est battu par le Suisse Stanislas Wawrinka sur le score de 7-5, 4-6, 6-1.
À l'Open d'Australie, le Belge bat Albert Montanés, tête de série no 25, au deuxième tour mais s'incline tour suivant face à Roger Federer en trois sets.
Lors de la rencontre de Coupe Davis face à l'Espagne, il est battu par Fernando Verdasco sur le score de 6-4, 6-3, 6-1.
Au Masters d'Indian Wells, il est battu au troisième tour par le qualifié Somdev Devvarman. Il réalise toutefois la performance de battre Jo-Wilfried Tsonga. Dans ce même tournoi, il réalise un authentique exploit en compagnie du prometteur Alexandr Dolgopolov en remportant le tournoi de double, battant en finale la paire suisse Roger Federer-Stanislas Wawrinka. Xavier est actuellement (juin 2011) classé 42e à l’ATP.
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