Comme ses trois frères, Steve O'Neill échappe au métier de mineur de fond grâce au baseball. Il intègre l'équipe d'Elimra en New York - Penn League en 1910 où il est repéré par les Philadelphia Phillies, qui le recrute et le place en club-école à Worcester. Quelques mois plus tard, le , les Cleveland Indians achète le joueur aux Phillies.
Sa carrière de dix-sept saisons en ligue majeure ponctuée par le gain des World Series en 1920 avec les Cleveland Indians est stoppée par un accident de la route.
En quatorze saisons comme manager en ligues majeures, il n'enregistre que des saisons positives et les Detroit Tigers remportent les World Series sous sa conduite en 1945.
Durant les dernières années de sa vie, il est recruteur pour les Cleveland Indians puis occupe un emploi municipal au service des sports de la ville de Cleveland.
