Fils d'un Allemand et d'une Italienne, Oliver hérite du nom francophone de son grand-père d'origine belge.
Il est l'un des joueurs les plus régulièrement utilisés en équipe nationale d'Allemagne entre 1998 et 2008. Ce joueur rapide et précis dans ses passes est un attaquant plus passeur que buteur, n'hésitant pas à s'excentrer, notamment sur le côté gauche.
Surtout remarqué lorsqu'il évolue au Bayer Leverkusen de 1999 à 2004, il possède la particularité de ne jamais remporter de trophée majeurs, et ceci malgré sa renommée. Il partage cette particularité avec la plupart de ses coéquipiers à Leverkusen : Carsten Ramelow, Jens Nowotny et Bernd Schneider, tous internationaux, et qui possèdent un palmarès vierge. Seul Michael Ballack, déjà titré avec le 1. FC Kaiserslautern, le sera à nouveau par la suite avec le Bayern Munich.
Lors de la Coupe du monde 2002, Oliver Neuville est souvent préposé aux conférences de presse, parce qu'il peut s'exprimer en allemand, en français et en italien. Durant la compétition, il marque son premier but en Coupe du monde lors d'un match face au Paraguay comptant pour les 1/8e de finale
En 2006, il dispute sa deuxième Coupe du monde et s'offre son second but dans la compétition lors d'un match face à la Pologne comptant pour le premier tour. L'Allemagne terminera troisième du tournoi.
Malgré ses 35 ans, Oliver Neuville est retenu dans la liste des 23 joueurs sélectionnés pour disputer l'Euro 2008.
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