概要
三重県出身。明野高時代はエースとしてチームを3年夏に県大会決勝まで導いた。140km/hを超す速球がスカウト陣の目に留まり、1996年ドラフト1位で中日ドラゴンズに指名され入団。同期には森野将彦らがいる。
一軍デビューはプロ3年目の1999年。二軍では抑えを務めていた。
その後も二軍では2001年にウエスタン・リーグ最多勝、2002年・2003年には2年連続で最優秀救援投手賞を受賞しながらも、一軍では安定した結果を残せなかった。
2004年オフに無償トレードで東北楽天ゴールデンイーグルスに移籍。
東北楽天移籍1年目の2005年は球団史上初の救援勝利を記録。5月下旬には二軍降格されたが、それまでは当時自己最多となる30試合に登板していた。
2006年は防御率8.56と前年から大幅に悪化してしまう。それでも2007年には交流戦頃に一軍昇格し、ケガで戦線離脱した福盛和男の後を受けてクローザーを務める。最終的に16セーブを挙げて防御率は0.58と劇的に成長を遂げたシーズンとなった。
2008年は序盤不安定な投球が続いたものの、徐々に安定感を取り戻し自己最多54試合に登板。以降、2012年シーズンまで5年連続でシーズン50登板を果たしている。
2009年はチーム最多の56試合、2010年はこれまたチーム最多となる55試合に登板。2010年途中からは青山浩二、片山博視とともにスリーマウンテンズと呼ばれた強力リリーフ陣を形成した。
2012年からは開幕からセットアッパーとしてフル回転。防御率も1.99と抜群の安定感を見せた。同年オフの山村宏樹の引退、有銘兼久の戦力外で、球団創設時メンバー唯一の生き残りの投手となった。
2013年は内容が不安定ながらも優勝に貢献。しかし、次第に打ち込まれる場面が年々目立つようになり、さらに右肩を手術したこともあり出番は減っていった。2015年9月に引退を表明し、10月6日対千葉ロッテマリーンズ戦で永井怜と共に引退登板を行った。
2016年には同球団の二軍投手コーチを務めていたが、絶不調に陥った一軍の救援陣を立て直すため一軍投手コーチに異動した（この間投手コーチは一軍3人、二軍1人だった）。2017年は二軍投手コーチに戻り、2020年からは再び一軍投手コーチとなった。
プレースタイル
コンパクトなスリークォーターのフォームから投げ込む速球とスライダー、140km/h以上の球速で曲がりながら落ちる高速シンカーを武器とする。
特にシンカー（自己申告）は一般的なシンカーと明らかに異なる変化をするため、解説者によって様々な見解が生まれ、ネット上では「謎球」「魔球ナンカー（謎のシンカーの略）」などと呼ばれた。
後にコーチとして指導した涌井秀章に伝授され、涌井は小山への敬意を込めて「こやシン（小山さんのシンカー）」という名前をプッシュしている。
