Хольмгрен начал карьеру в клубе «Елливаре». В 1976 году он дебютировал за основной состав. В 1977 году Хольмгрен перешёл в «Гётеборг» в составе которого дебютировал в Алсвенскан лиге. В 1982 в матчах розыгрыша Кубка УЕФА Томми против финской «Хаки»[2], бухарестского «Динамо»[3], испанской «Валенсии» и немецкого «Кайзерслаутерна»[4] забил четыре мяча и помог команде выиграть трофей. В 1987 году Хольмгрен во второй раз помог клубу выиграть Кубок УЕФА. В составе «Гётеборга» игрок четыре раза выиграл чемпионат и трижды стал обладателем Кубка Швеции. В 1989 году Хольмгрен объявил о завершении карьеры.
