2009-10赛季，骑士队签下“大鲨鱼”奥尼尔来帮助勒布朗·詹姆斯解决内线的问题。在赛季中期又从奇才队引进了安托万·贾米森，再次补强了内线，骑士队以61胜的战绩领跑联盟。但是到了季后赛，由于奥尼尔手指受伤，缺阵第一轮。在骑士4比1淘汰公牛队之后，詹姆斯的右肘韧带撕裂，打止痛针坚持出战，最终以2比4不敌凯尔特人队，再次在季后赛被淘汰出局。
37岁的奥尼尔在出场时间方面被严格限制，场均得到12分、6.7篮板和1.2盖帽，而对比NBA联盟中37岁及以上中锋的平均数据则是场均5.4分、3.67篮板和0.65盖帽。