Tijekom devet sezona u NBA-u igrao je za Phoenix Sunse, Detroit Pistonse, Toronto Raptorse, Dallas Maverickse, Sacramento Kingse i Minnesota Timberwolvese.

Miller, poznat pod nadimkom ‘Big O’, ostao je upamćen kao najteži igrač u povijesti NBA-a. Karijeru je započeo sa 127 kilograma, no kasnije je njegova težina premašila 170 kilograma, a prema riječima Shaquillea O’Neala, na jedne je pripreme stigao težak čak 180 kilograma. Unatoč korpulentnoj građi, bio je iznenađujuće okretan i imao je dobru preglednost igre, odigravši 493 NBA utakmice s prosjecima od 7,4 poena, 5,9 skokova, 2,2 asistencije i 1,5 blokada.

Najveći uspjeh ostvario je 1993. godine, kada je s Phoenix Sunsima stigao do finala NBA lige, ali je ondje poražen od momčadi Chicago Bullsa predvođene Michaelom Jordanom.

Nakon NBA karijere igrao je u Europi, Portoriku, Kini i nižim američkim ligama, a posljednji put nastupio je u NBA-u 2003. godine s Minnesotom. Karijeru je završio 2010. godine.

Nakon umirovljenja imao je problema sa zakonom – 2012. godine osuđen je na godinu dana zatvora zbog napada i ilegalnog posjedovanja vatrenog oružja, nakon što je tijekom obiteljske svađe pištoljem udario brata svoje djevojke.