高校時代から投手を始め、県大会決勝で敗れ甲子園出場ならず

小山伸一郎は、三重県に生まれて、地元の軟式野球チーム「二見スポーツ少年団」で野球を始めます。中学時代は、一塁手を務め三重県大会春夏連覇、東海大会準優勝などを成し遂げました。三重県立明野高校に進学すると強肩を見込まれて投手に転向します。2年秋からはチームのエースに就任しました。

秋季大会で即結果を出すことはありませんでしたが、3年最後の夏は140キロを越すストレートを武器に県大会を勝ちあがっていきます。1980年代に春夏あわせて7度甲子園に出場した明野高校として、久々の出場可能性が浮上しました。準々決勝、準決勝はともに終盤に打線が勝ち越して決勝へ進出します。そして、海星高校との決勝戦でも先発のマウンドを任されました。しかし序盤の3回に大量5失点するなどKOされ、再びマウンドにも戻れずに1-7と敗戦します。夏9年ぶりの出場は叶わず、甲子園には縁がありませんでした。

中日期待の1位入団で二軍タイトル獲得も、一軍では輝けず

1996年秋、大型速球派右腕は、地元中日ドラゴンズスカウトに早くから見出されており、将来性を期待してドラフト指名されます。しかも、1位指名という高い評価であり、かつてのクローザー郭源治がつけていた背番号33を譲り受けました。高卒ルーキーが、ファームで練習を重ねていたとき、中日は新本拠地のナゴヤドーム対応に苦しみます。圧倒的に広くなった球場に対応できず、投打ともに不振に陥り5年ぶりの最下位に転落しました。

翌年、新人・川上憲伸が新人王を取る活躍を見せるなど投手陣が整備されて、新しい中日のスタイルが確立します。同年も小山の出場はありませんでした。3年目の1999年、一軍は開幕11連勝するなど開幕ダッシュに成功します。川上、野口茂樹、山本昌ら先発陣、クローザー宣銅烈、新人・岩瀬仁紀、サムソン・リー、落合英二という豪華救援陣も揃いペナントレースをリードしました。そして快調に首位を走っていた6月、プロ初登板機会が与えられます。しかし、同年は3試合の登板に終わり、チームの優勝に貢献できませんでした。翌年以降、一軍登板機会を増やしますが、安定した成績を残せません。ファームでは、最多勝（2001年）、最優秀救援投手（2002年、2003年）とタイトルを獲得しましたが、一軍の防御率は、2001年から4.76、4.81、9.35という不安定な成績に留まりました。

楽天へ移籍が契機となり、代役ながらクローザーに就任

2004年の登板は2試合に終わるなど、投手王国中日で力を発揮できずにいると転機が訪れます。オフに、新規創設球団の楽天への無償トレードが決まりました。小山伸一郎は新たなチャレンジに、胸を躍らせて新球団のユニフォームに袖を通します。そして開幕第4戦目にリリーフで登板すると、自身1年半ぶりの勝利を手にしました。

中日時代、二軍でしたがクローザーを務めた経験があったため、楽天でもその候補に挙がります。しかし、制球難から福盛和男がクローザーを務め、自身は中日時代同様に二軍で好投、一軍で成果出せないという状況が続きました。2007年は、開幕一軍も勝ち取れず、交流戦明けにようやく一軍昇格という大幅な遅れを取ります。しかし、福盛が手術により戦線離脱という危機が訪れました。経験のある小山は代役クローザーに指名されます。就任直後に即出番が回ってくると、その機会を無失点に抑えてプロ初セーブを記録しました。すると、同試合から12試合連続無失点を記録するなど抜群の安定感を見せます。シーズン途中からのため30試合登板でしたが、3勝1敗16セーブ、2ホールドで防御率0.58というほぼ完璧な守護神としてチームに貢献しました。

5年連続50試合登板で救援陣を牽引し、球団創設初優勝も経験

その後は、投手陣のリーダー的存在を務め、主にチームのセットアッパーとして無尽蔵のスタミナを披露します。2008年から、5年連続50試合登板するなど楽天のリリーフを支え続けました。クローザーの不調時には代役を務め、2011年には11年ぶりに先発投手に抜擢されます。2回KOと結果は出ませんでしたが、便利屋に徹して毎年懸命に投げ続けました。

2012年オフには、生え抜き投手唯一の生き残りとなりましたが、2013年にチームは快進撃を巻き起こします。エース田中将大が24勝無敗という神がかり的な成績で牽引し、リーグ優勝、そして日本一に導きました。小山伸一郎は、6年連続50試合登板こそ途切れましたが、45試合に登板してリリーフを支えます。初の日本シリーズでも、2試合に登板して日本一の美酒を味わいました。

怪我が原因で現役引退すると即指導者へ転身してコーチ就任

2014年、不調から出場機会を10試合に減らすと、2015年開幕直後に右肩関節唇損傷のため内視鏡手術を受けます。復帰には3ヶ月以上かかるという決断でしたが、まだまだ現役を続けるつもりでした。しかし、シーズン終盤に同年限りでの解雇通告を受けます。10月に引退試合として打者一人に対してだけ登板し、ナインに胴上げされて現役引退しました。

引退後も球団に残り、2016年から投手コーチへ就任します。当初は二軍コーチとして働いていましたが、5月下旬に一軍投手陣のてこ入れのため配置転換となりました。2013年の優勝以降、低迷しているチームの再建に力を注いでいます。