W zawodach Pucharu Świata zadebiutował w 1997 w Bischofshofen, a pierwsze punkty zdobył w tym samym roku podczas zawodów w Predazzo. W sezonie 2000/2001 trzykrotnie zajął miejsca na podium zawodów Pucharu Świata. W Park City oraz Sapporo był drugi, natomiast w Falun zajął trzecie miejsce. W 2001 w Lahti wywalczył mistrzostwo świata w konkursie drużynowym na skoczni K-90. Sezon 2000/2001 ukończył na 7. miejscu w klasyfikacji generalnej Pucharu Świata (najwyższym spośród skoczków austriackich).
W kilku kolejnych sezonach skakał słabiej, wypadając nawet na pewien czas (sezon 2002/2003) z kadry. Do formy powrócił w sezonie 2004/2005, gdy na mistrzostwach świata w Oberstdorfie zajął 6. miejsce na skoczni K-90 i 7. miejsce na skoczni K-120, a także dwukrotnie 1. miejsce w drużynie. Podczas Letniego Grand Prix w Hinterzarten wygrał konkurs indywidualny, a razem z drużyną zajął 3. miejsce i ostatecznie uplasował się w klasyfikacji końcowej LGP na 2. miejscu. Ten sam wynik uzyskał w kolejnym sezonie LGP.
W 2007 zajął 12. miejsce na mistrzostwach świata w Sapporo na skoczni K-120 oraz zdobył złoty medal w konkursie drużynowym. Cały sezon zakończył na 13. pozycji w klasyfikacji Pucharu Świata. W sezonie 2007/2008 po raz pierwszy od ponad sześciu lat stanął na podium zawodów pucharowych – zajął 3. miejsce w Trondheim. Później powtórzył ten wynik w Predazzo. Sezon skończył na 10. miejscu w łącznej punktacji.
W sezonie 2008/2009 zwyciężył w klasyfikacji generalnej 57. Turnieju Czterech Skoczni, wygrywając 3 z 4 konkursów i zajmując jedno 2 miejsce. Zgromadził 1123,7 punktów. W tym samym sezonie na skoczni Ještěd w Libercu zdobył tytuł mistrza świata na normalnej skoczni, wyprzedzając o 7 punktów drugiego w konkursie Gregora Schlierenzauera. Kolejne złoto zdobył w konkursie drużynowym. Łącznie w całym sezonie czterokrotnie triumfował w zawodach Pucharu Świata (oprócz 3 zwycięstw podczas Turnieju Czterech Skoczni wygrał w Zakopanem) i w klasyfikacji końcowej tych rozgrywek zajął najwyższe w karierze, 3. miejsce.
W sezonie 2009/2010 był dwukrotnie na podium konkursów PŚ (3. lokata na inaugurację sezonu w Ruce oraz 2. pozycja w Garmisch-Partenkirchen). Na zimowych igrzyskach w Vancouver zdobył złoty medal w konkursie drużynowym. W konkursach indywidualnych zajął 11. miejsce na skoczni normalnej oraz 10. na dużej. Sezon w Pucharze Świata ukończył na 6. pozycji. 20 marca 2010 w Planicy skoczył 213,5 m, co jest jego rekordem życiowym.
W sezonie 2010/2011 zajął jedno miejsce na podium PŚ (3. miejsce w Engelbergu), miał też jednak kilka zupełnie nieudanych występów, m.in. w Klingenthal, gdzie po raz pierwszy od trzech sezonów nie zakwalifikował się do finałowej „30”. Podczas mistrzostw świata w Oslo bronił tytułu na skoczni normalnej, jednak zajął dopiero 37 miejsce. W rezultacie nie został powołany na konkurs na dużej skoczni oraz konkursy drużynowe, które Austriacy ponownie wygrali. Na koniec sezonu w Pucharze Świata zajął w ostatnim konkursie w Planicy 8. lokatę. W klasyfikacji generalnej uplasował się na 13. miejscu.
Podczas mistrzostw świata w 2013 zajął indywidualnie 4. miejsce na skoczni dużej. W konkursie drużynowym zdobył siódmy w karierze złoty medal MŚ.
10 stycznia 2015 ogłosił zakończenie sportowej kariery[1].
Austriak w trakcie swojej kariery był uznawany za świetnego stylistę, który często dostawał wysokie noty[2][3] .
Obecnie Loitzl prowadzi gospodarstwo rolne pod Bad Mittendorf[4]
Loitzl uczestniczył w rzadko spotykanej sytuacji podczas konkursu Pucharu Świata w skokach narciarskich w Zakopanem. Podczas startu z belki startowej jedna z nart zaklinowała się, wskutek czego upadł i zsunął się w dół rozbiegu. Starał się wyhamować nartami i udało mu się to. Po upadku nastąpiła przerwa techniczna – trzeba było przywrócić rozbieg do stanu używalności. Jury pozwoliło Loitzlowi na powtórzenie skoku po ostatnim zawodniku skaczącym w serii, jednak był on zbyt krótki i ostatecznie zajął 31. miejsce[9].
↑Międzynarodowa Federacja Narciarska oficjalnie przyznaje tzw. „Małą Kryształową Kulę” od sezonu 1990/1991 do sezonu 2000/2001 oraz ponownie od sezonu 2008/2009 zawodnikowi, który zbierze największą ilość punktów we wszystkich konkursach lotów narciarskich w sezonie. Od sezonu 1979/1980 do sezonu 1989/1990 oraz od sezonu 2001/2002 do sezonu 2007/2008 Puchar Świata w lotach narciarskich nie był przyznawany, więc przedstawiane klasyfikacje są nieoficjalne.