Venne selezionato come 40ª scelta assoluta al Draft NBA 2012 dai Portland Trail Blazers. Il primo anno Barton trovò spazio disputando 73 partite di cui 5 da titolare.
Il 27 giugno 2013 le cose svoltarono in negativo per Barton; quel giorno si svolse il Draft NBA 2013, e la dirigenza della franchigia dell'Oregon decise di prendere le due guardie talentuose: C.J. McCollum alla 10 e Allen Crabbe, che venne scelto alla 31 dai Cleveland Cavaliers, ma che i Trail Blazers ottennero cedendo ai Cavs 2 seconde scelte ai Draft futuri. Se il primo anno Crabbe giocò molto poco (solo 15 partite), Barton giocò solamente 41 partite, di cui nessuna da titolare, perdendo minutaggio.
Nella terza stagione Crabbe e McCollum guadagnarono sempre più spazio nelle rotazioni di Terry Stotts e Barton ne trovò ancora di meno, giocando solamente 30 partite e abbassando buona parte delle proprie statistiche, venendo poi ceduto in Febbraio pochi giorni prima della trade dead-line.
In Colorado Barton trovò subito spazio e si fece notare tanto da tenere di media 11 punti a partita nelle 28 partite in cui ha giocato in stagione, giocando di media 24 minuti sempre in uscita dalla panchina come riserva del rookieGary Harris.
Alla fine della stagione i Nuggets decisero di rinnovare il contratto di Barton per altri tre anni, in cui Barton andrà a guadagnare 3.533.333 milioni di dollari all'anno.
Il 14 novembre 2015 mise a segno 26 punti nella gara vinta in casa col punteggio di 107-98 contro gli Houston Rockets. Il 21 dicembre 2015 ne segnò 32 nella gara persa in casa per 130-125 contro i New Orleans Pelicans.
↑(EN) Will Barton re signs with Denver Nuggets, in Courtcred | Where Stars Are Born, 9 agosto 2015. URL consultato il 30 marzo 2017 (archiviato dall'url originale il 31 marzo 2017).
↑(EN) LAKANA, Nuggets re-sign Nelson, Arthur, Barton, in BRPROUD, 7 agosto 2015. URL consultato il 30 marzo 2017 (archiviato dall'url originale il 31 marzo 2017).