Любительская карьера Головкина была продолжительной и насыщенной. Свой первый официальный бой Геннадий провёл в возрасте 11 лет на турнире областного масштаба. В итоге он стал победителем тех соревнований. В 2000 году Геннадий выиграл чемпионат мира среди юниоров в Будапеште, в полусреднем весе. В 2001 году выиграл восточноазиатские игры, победив в финале Дэниэля Гила (15-3). В 2002 году на проходившем в Астане командном Кубке мира в составе сборной Казахстана завоевал серебряную медаль. Все свои четыре боя на турнире Головкин выиграл. На групповом этапе в матче Казахстан — Азербайджан победил Джавида Тагиева (19-8), а в матче Казахстан — Камерун одержал досрочную победу над Фостером Нкодо (RSCO 3). В рамках полуфинального матча Казахстан — Россия одолел Андрея Баланова (10-7). А в финальном матче Казахстан — Куба, из которого кубинцы вышли победителями с общим счётом 7-5, выиграл у Дамиана Остина (6-4). В 2002 году на Азиатских играх в Пусане (Южная Корея) завоевал золотую медаль. По