Дин начал играть в снукер в возрасте девяти лет, когда, от скуки, он присоединился к своему отцу и его друзьям во время игры. Он тренировался по восемь часов в день и в 2003 году стал лучшим по рейтингу игроком Китая.

Дин приобрел международную известность в 2002 году, когда он выиграл юношеский чемпионат Азии U-21, взрослый чемпионат Азии и юношеский чемпионат мира U-21. У него не было возможности добиться значительных результатов в 2003 году, так как и взрослый, и юношеский чемпионаты Азии были отменены из-за вируса атипичной пневмонии. Тем не менее, он смог достичь полуфинала на юношеском чемпионате мира U-21, и был награжден Мировой Снукерной Ассоциацией допуском в Мэйн Тур. Тем самым, в сентябре 2003 Дин стал профессионалом.

В феврале 2004 Дин был награжден вайлдкард на турнир Masters в Лондоне, где, в первом раунде, он нанес поражение на тот момент #16 в рейтинге, Джо Перри. Однако в следующем раунде, он проиграл опытному топ-игроку Стивену Ли после того, как вел по ходу встречи 5:2. Качество игры юного китайца впечатлило многих комментаторов, которые сразу же нарекли его будущим чемпионом мира.

В марте 2005, Дин отметил свой 18-й день рождения попаданием в финал турнира China Open в Пекине, по пути выбив из соревнования нескольких известных игроков из числа топ-16, таких как Питер Эбдон, Марко Фу и Кен Дохерти. В финале он попал на #3 в рейтинге, семикратного чемпиона мира Стивена Хендри, которого он победил со счетом 9:5, сенсационно выиграв свой первый рейтинговый турнир.

В декабре 2005 Дин нанес поражение еще одной плеяде игроков из числа топ-16, а именно Джимми Вайту, Полу Хантеру и снова Джо Перри на пути к финалу еще одного рейтингового турнира — чемпионата Великобритании. На этот раз, в финале его ждала легенда снукера Стив Дэвис, которого он победил со счетом 10:6, таким образом, став первым игроком не из Британии или Ирландии, которому удалось выиграть этот турнир. Вследствие этой победы, его мировой рейтинг увеличился с #60 (#62 в начале сезона) до #31. А после окончания сезона 2005/06 он занял #27 в официальном мировом рейтинге на следующий год. Место в топ-32 означало, что Дину больше не нужно проходить квалификацию на различные турниры, и ему нужно будет выиграть всего лишь один матч, чтобы попасть на чемпионат мира в Шеффилде.

19 августа 2006 Дин победил Стивена Ли 6:1 и вышел в финал Northern Ireland Trophy, где на следующий день встретился с Ронни О'Салливаном. Он победил О’Салливана 9:6 и завоевал свой третий рейтинговый титул, став тем самым всего лишь вторым игроком в истории, после Джона Хиггинса, которому удалось достичь подобного успеха, прежде чем ему исполнилось 20 лет. Эта победа повысила его промежуточную позицию в мировом рейтинга до #5.

14 января 2007 Дин впервые в своей профессиональной карьере сделал максимум. Это произошло в матче открытия турнира Masters против Энтони Хэмилтона. Это был всего лишь второй максимум в истории турнира и первый с 1984 года. К тому же, Дин стал самым юным игроком (предыдущий рекорд принадлежал Ронни О'Салливану), которому удалось сделать брейк в 147 очков в транслируемом на телевидении соревновании. А вот игра Дина в финале не заладилась. Ронни взял уверенный реванш и не дал молодому таланту себя победить как это было в августе. Практически сухой разгром 10:3 и полное доминирование Ронни в матче. Дин страшно расстроился в конце финала, и даже решил прерввать матч при счете 9:3, но Ронни, зная какие это повлечет неприятности утешил Дина и уговорил его доиграть последнюю партию. Надо заметить, что форма Дина после этого события сильно испортилась и он проиграл в стартовых матчах в Уэльсе, Мальте, на Чемпионате мира и даже в Китае. На ЧМ ему в перовм раунде пришлось столкнуться с Ронни и тут у него не было никаких шансов — 10:2 и Ронни сказал Дину, что тот прогрессирует и приобретает опыт. «Я уверен, что если Дин будет стараться то будет многократным чемпионом мира.» Кроме того Ронни обвинил Worldsnooker в том, что они намеренно сделали такой посев, чтобы он сыграл с Дином в первом раунде. Обвинения О’Салливана не случайны ибо очень странно, когда двое игроков, имеющих наибольшие ставки на победу в турнире сходятся в первом раунде.

В сезоне 2007-08 Дин Цзюньхуэй начал понемногу восстанавливать своу игру, и побывал в нескольких полу - и четвертьфиналах, однако не сумел защитить титул победителя на кубке Северной ирландии. На чемпионате мира китаец в 1/16-ой в интереснейшем поединке победил Марко Фу 10-9. Далее ему противостоял опытный Стивен Хендри, которому Дин, к удивлению многих, практически без борьбы проиграл 7-13. По результатам сезона он опустился до 11-ой строчки в мировом рейтинге, при том что раньше был девятым.

Достижения в карьере

Рейтинговые турниры

China Open чемпион — 2005

Чемпионат Великобритании чемпион — 2005

Northern Ireland Trophy чемпион — 2006

Нерейтинговые турниры

Jiangsu Classic чемпион — 2008