2004-05シーズン、イースタン・カンファレンスのマイアミ・ヒートへと移籍、これにより東西の勢力図は大きく変化する。オニールはチームメイトでオールスターガードのドウェイン・ウェイドとともにヒートをイースタン最高の成績に導き、チームを一気に強豪へと押し上げた。シーズン後の2005年8月、ヒートと5年で1億ドルの長期高額契約を結んだ。そして2005-06シーズン、プレイオフ開始前の下馬評は高くなかったが、デトロイト・ピストンズをカンファレンス決勝で破った後、ファイナルではダラス・マーベリックスと対戦、4勝2敗でチームを初優勝へと導き、自身4つ目のチャンピオンリングを手に入れた。ヒート移籍の前後から、以前のような圧倒的な支配力に陰りが見え始めたオニールだが、このシーズンはその衰えが数字にもはっきりと現れ、ルーキー時代から続いていたシーズンアベレージのダブル・ダブルが初めて途絶えたが、それでもオールNBAファーストチーム入りを果たし、リーグのトップセンターであることを証明した。故障による欠場が多くなり始めたオニールの2006-07シーズンの出場試合数は僅か40試合に留まった。シーズン後半には復帰し、ウェイド不在という災難にも見舞われていたチームを牽引するも、プレイオフでは1回戦でブルズに4戦全敗で敗れた。シーズンの成績は初めて平均得点が20点台を割り、12年間続いていたオールNBAチーム入りも途絶えた。翌2007-08シーズン、ヒートの低迷の度合いは一層強まり、シーズン序盤から大きく負け越した。そしてシーズン途中の2月に、ショーン・マリオンとマーカス・バンクスとの交換で、フェニックス・サンズに放出された。この背景には、2007年秋に夫人との離婚を申請したことなど、私生活における問題を抱えていたことや、パット・ライリーとの確執も影響している。なお、ヒート入団時には「俺がこのチームを優勝させてやる」と発言し、それを見事に実践してみせたが、退団時には「もうこれで、クリス・クインやリッキー・デイビスのような選手と一緒にプレーしなくて済む」と、ライリーを皮肉る発言をした。
1996年オフ、オニールは7年間1億2,000万ドルという契約でロサンゼルス・レイカーズに入団した（オニールは昔からレイカーズのファンだった）。レイカーズはオニールを含め複数のオールスター選手を抱えるチームだったが、オニールの唯我独尊のスタイルは相変わらずで、同じ年に入団したコービー・ブライアントとの確執も度々取り沙汰されるようになり、彼が移籍してから3年の間はファイナル進出はほど遠い状態だった。1999年オフ、チームがフィル・ジャクソンをヘッド・コーチに迎えるとレイカーズはオニールを主軸にトライアングル・オフェンスを布いて一気にウェスタンカンファレンス屈指の強豪へと生まれ変わった。オニール自身もチームプレーヤーへと変貌、1999-2000シーズンはチームを破竹の連勝に導きホームコート・アドバンテージを獲得する。プレイオフでは勝負強い試合運びを見せ、遂に念願のNBAチャンピオンとなる。オニールはこの年、レギュラー・シーズン、オールスター、ファイナル全てのMVPを独占している。2000-01シーズン、ホームコート・アドバンテージはサンアントニオ・スパーズに譲ったものの、プレイオフに入るとレイカーズはウェストの対戦相手をことごとく無敗で退け、最終的にこの年のプレイオフを15勝1敗という強さで乗り切り2連覇を果たした。オニールは2年連続でファイナルMVPに選ばれた。翌2001-02シーズンは、足の怪我の影響で15試合を欠場するが、プレイオフでは調子を上げまたもファイナルへ進出。フィル・ジャクソンに3度目のNBA3連覇（スリーピート）、初の4勝0敗でのファイナル勝利をもたらし、オニール自身も3年連続ファイナルMVPに選ばれた。3連覇達成は史上3チーム目（他はボストン・セルティックスとシカゴ・ブルズのみ）という偉業である。2002-03、03-04シーズンはプレイオフに進出するも、それぞれカンファレンス準決勝、ファイナルで敗退してしまう。チームでは以前から噂が絶えなかったオニールとコービー・ブライアントの確執が一層騒がれるようになり、結局オニールはレイカーズを去った。オニールのトレードは、オフにFAとなるコービーが球団に「若い自分を採るか、オニールを採るか（これ以上オニールとプレーする気はない、彼が残るなら自分が出て行く）」と迫ったことによる、と言われている。
宮崎県西都市生まれ。1961年宮崎県立高鍋農業高等学校卒業。1966年東京農業大学社会通信教育部農業科修了。1971年、宮崎県議会議員に当選（2期）。1986年、参議院議員に初当選し以後3期連続当選。1990年に第2次海部内閣で大蔵政務次官、1997年に第2次橋本内閣改造内閣で自治大臣兼国家公安委員会委員長、1998年に小渕内閣で内閣官房副長官など要職を歴任。2001年に参議院憲法調査会会長に就任。参議院橋本派会長として活動する。この当時、平成研究会の集団指導体制時のメンバーだった。政治家の年金未納問題が注目された際には、年金の未納期間があったことが発覚している。2004年7月、第20回参議院議員通常選挙で野党系無所属の松下新平に敗れ落選。翌2005年9月11日の第44回衆議院議員総選挙では宮崎1区からの出馬を希望するが選挙区調整の結果、郵政民営化に反対して自民党公認を得られず無所属で出馬した江藤拓に対する「刺客候補」として宮崎2区から自民党公認で出馬するが落選。2008年、上杉と長年の確執を抱える関係にある宮崎1区選出の国土交通大臣・中山成彬が問題発言の責任を取って国土交通大臣を辞任。この騒動で中山に対する県連内部の反発が拡大したことで中山は次回総選挙の出馬を取りやめる事態となり、県連が実施した差し替え候補者の公募によって上杉が宮崎1区の候補者に内定した。しかし、中山が上杉との支部長交代に応じていないことから自民党本部の公認を得られない状態が続き、2009年8月30日の第45回衆議院議員総選挙では保守分裂のまま無所属で出馬するも、政権交代の逆風にもあい、川村秀三郎（無所属、民主・社民・国民新党推薦）にダブルスコアを付けられ、中山ともども落選した。その後、2010年の宮崎1区の自民党候補者公募に応募していたが選に漏れた。2012年の第46回衆議院議員総選挙では、自民党本部の判断で比例中国ブロックなら当選が見込めるとして単独（第20位）で立候補し、選挙期間中に一度も中国地方に入らないまま当選した。以後も政治活動は引き続き宮崎県を中心に行った。2014年の第47回衆議院議員総選挙では比例九州ブロックに単独34位で立候補するも、落選した。2016年春の叙勲で旭日大綬章を受章。