Von 1981 bis 1983 war Hörtenhuber zunächst als Assistent im Verwaltungsbereich des Landesschulrates für Oberösterreich tätig. 1983 erfolgte schließlich der Eintritt in den verwaltungsbehördlichen Landesdienst und er wurde in der Folge zu mehreren Abteilungen im Amt der Landesregierung sowie zur BezirkshauptmannschaftGmunden zugeteilt. In den Jahren 1986 und 1987 arbeitete Helmut Hörtenhuber als wissenschaftlicher Mitarbeiter erstmals am Verfassungsgerichtshof in Wien.
Ab Oktober 1987 war Hörtenhuber im Verfassungsdienst des Amts der Oberösterreichischen Landesregierung tätig und ab 1989 auch in der Landtagsdirektion des Oberösterreichischen Landtags. Von 1990 bis 1993 war er in der Folge als stellvertretender Landtagsdirektor und stellvertretender Leiter des Verfassungsdiensts beschäftigt. 1992 absolvierte er in diesem Zuge ein Beamtenpraktikum beim Juristischen Dienst der damaligen Kommission der Europäischen Gemeinschaften. 1993 gelang Helmut Hörtenhuber schließlich ein weiterer Karriereschritt mit dem Aufstieg zum Leiter des Verfassungsdiensts im Amt der Landesregierung und dem Posten des Landtagsdirektors.
Im Jahr 2008 wurde Helmut Hörtenhuber auf Vorschlag der ÖVP von der Bundesregierung als neuer Verfassungsrichter nominiert und von BundespräsidentHeinz Fischer ernannt.[1] Als Verfassungsrichter ist er auch einer der ständigen Referenten des VfGH.
Seit dem Jahr 2009 nimmt Hörtenhuber darüber hinaus Lehrtätigkeiten an der Universität Linz wahr und ist dort seit 2011 als Honorarprofessor für Öffentliches Recht am Institut für Multimediales Öffentliches Recht tätig.