Wychowanek Ruchu Chorzów, w którym występował przez całą swoją karierę piłkarską. Rozegrał w Ekstraklasie 233 spotkania, w których zdobył cztery bramki. W 1989 zdobył z klubem tytuł mistrza Polski.

Karierę szkoleniowca Waldemar Fornalik rozpoczynał jako drugi trener. Pracował na tym stanowisku m.in. w Ruchu, Górniku Zabrze, Polonii Bytom i Wiśle Kraków. Jako pierwszy trener prowadził w Ekstraklasie Górnika Zabrze i Odrę Wodzisław Śląski. Następnie trenował Polonię Warszawa i Widzew Łódź.

Od kwietnia 2009 roku do lipca 2012 prowadził Ruch Chorzów. W sezonie 2011/12 zdobył z ekipą Niebieskich wicemistrzostwo Polski i grał w finale Pucharu Polski. W maju 2012 roku otrzymał nagrodę trenera sezonu Ekstraklasy.

10 lipca 2012 roku został wybrany selekcjonerem reprezentacji Polski. Pod jego wodzą zespół walczy o udział w mistrzostwach świata 2014 w Brazylii.