Kariera szkoleniowa Pracę szkoleniową zaczynał na obrzeżach angielskiej ekstraklasy w Grantham Town i Wycombe Wanderers, z którym wywalczył w 1993 awans do Division Three, a rok później do Division Two.
W 1995 roku został trenerem Norwich City, ale szybko po kłótni z prezesem klubu podał się do dymisji.
Jeszcze w tym samym sezonie dostał zatrudnienie w Leicester City, które kilka miesięcy później wprowadził do Premiership. Zespół w kolejnych latach kończył rozgrywki w środku tabeli, a dwukrotnie – w 1997 i 2000 roku – triumfował w Pucharze Ligi Angielskiej. O’Neill zyskał sympatię i szacunek piłkarzy oraz kibiców, którzy, żegnając odchodzącego do Celtiku szkoleniowca, wywiesili transparent z napisem „Zostań Martin! Dziękujemy za wszystko!”. W ankiecie przeprowadzonej na koniec stulecia fani zespołu uznali go za najlepszego trenera Leicester w XX wieku.