Neiman diende tijdens de Tweede Wereldoorlog in het Amerikaanse leger. Hij werkte als kok tot aan het einde van de oorlog, toen zijn kunstvaardigheden werden erkend en gebruikt voor het schilderen van decors voor Rode Kruis-shows. Na zijn terugkeer in 1946 studeerde Neiman kort aan de St. Paul School of Art en daarna aan de School of The Art Institute of Chicago met de G.I. Bill. Na zijn afstuderen was Neiman tien jaar lang verbonden aan de faculteit van het Art Institute. Gedurende de tijd dat Neiman lesgaf, exposeerde hij kunst in wedstrijden en won hij prijzen. In 1954, begon Neiman zijn samenwerking met Playboy magazine. Neiman had Hugh Hefner ontmoet toen hij freelance mode illustraties maakte voor de Carson Pirie Scott warenhuisketen, waar Hefner een schrijver was. Hefner en Playboy art director Art Paul gaven de opdracht voor een illustratie voor de vijfde editie van het magazine. Hefner vertelde Sports Illustrated, “Ik herinner me het moment niet. Onze ogen ontmoetten elkaar niet in een overvolle kamer.” Op een dag, nadat Hefner met zijn blad was begonnen, kwam hij Neiman tegen op straat en vroeg hem om een bijdrage te leveren aan Playboy. Neiman’s bijdragen gedurende de volgende 50 jaar waren onder andere het Femlin karakter voor de Party Jokes pagina, en hij deed een feature gedurende 15 jaar getiteld “Man at His Leisure”, waar Neiman illustraties schilderde van zijn reizen naar exotische locaties.
Beginnend in 1960 reisde hij de wereld rond en observeerde en schilderde het vrijetijdsleven, sociale activiteiten en atletische wedstrijden, waaronder de Olympische Spelen, de Super Bowl, de World Series, de Kentucky Derby, bokskampioenschappen, PGA en The Masters golftoernooien, de Ryder Cup, de Wereldruiterspelen, Wimbledon en andere Grand Slam wedstrijden, maar ook het nachtleven, entertainment, jazz en de wereld van het casino gokken.
In 1970 verzorgde Neiman de illustratie voor het album Portrait van de 5th Dimension.
In 1998 verzorgde hij alle illustraties voor een speciaal “Sports” nummer van The Nation magazine, waarvoor hij het standaard honorarium van 150 dollar van het blad ontving.
Neiman sponsorde en steunde van kust tot kust verschillende organisaties die kunstactiviteiten voor kansarme kinderen bevorderen, zoals The LeRoy Neiman Center for Youth in San Francisco en het Arts Horizons LeRoy Neiman Art Center in Harlem. Hij heeft ook faciliteiten opgezet aan verschillende hogescholen, waaronder het LeRoy Neiman Center for Print Studies aan de Columbia University in New York en het LeRoy Neiman Campus Center aan zijn alma mater, de School of the Art Institute of Chicago. Neiman doneerde 5 miljoen dollar aan de School of the Art Institute, waarmee de bouw van het Neiman Center aan de School werd gefinancierd.
Hij ontving vijf eredoctoraten en talrijke onderscheidingen, een lifetime achievement award van de University of Southern California, een opname in de International Boxing Hall of Fame, en proclamaties en citaties. Hij ontving The Order of Lincoln award (de hoogste eer van de staat) op de viering van de 200ste verjaardag van Abraham Lincoln gegeven door de gouverneur van Illinois in 2009. Hij is de auteur van twaalf boeken over zijn kunst. Een documentaire over zijn jazzschilderkunst, The Big Band, ging in februari 2009 in Los Angeles in wereldpremière.
Neiman produceerde ongeveer zes verschillende zeefdrukonderwerpen per jaar, meestal geprijsd van $3.000 tot $6.000 per stuk. De bruto jaarlijkse verkoop van nieuwe zeefdrukken alleen al bedroeg meer dan $10 miljoen. Originelen kunnen tot $500.000 opbrengen voor werken zoals Stretch Stampede, een mammoet olieverfschilderij uit 1975 van de Kentucky Derby. Neiman is niet alleen een befaamd sportkunstenaar, maar heeft ook veel werken gemaakt naar aanleiding van zijn safaribelevenissen, waaronder Portrait of a Black Panther, Portrait of the Elephant, Resting Lion, en Resting Tiger. Enkele van zijn andere onderwerpen zijn zeilen, keuken, golf, boksen, paarden, beroemdheden, beroemde locaties, en Amerika aan het spelen. Veel van zijn werk werd gemaakt voor Playboy magazine, waarvoor hij tot aan zijn dood nog maandelijks illustreerde.
Neiman werkte in olieverf, glazuur, aquarel, potloodtekeningen, pastels, serigrafie en enkele litho’s en etsen. Neiman werd vermeld in Art Collector’s Almanac, Who’s Who in the East, Who’s Who in American Art, Who’s Who in America, en Who’s Who in the World. Hij was lid van de Chicago Society of Artists. Zijn werken zijn tentoongesteld in musea, verkocht op veilingen, en tentoongesteld in galeries en online distributeurs. Hij wordt door velen beschouwd als de eerste grote sportkunstenaar ter wereld, pas in zijn latere jaren uitgedaagd door een nieuwe generatie kunstenaars als Stephen Holland en Richard T. Slone. Zijn werk is opgenomen in de permanente collectie van het Smithsonian, het Whitney Museum, het Brooklyn Museum, het Museum of Fine Arts in Boston, het State Hermitage Museum in Rusland, Wadham College in Oxford en in musea en kunstgaleries over de hele wereld, evenals in particuliere en bedrijfscollecties.