2005年夏天，19岁的诺伊尔与沙尔克04签订了职业生涯首份职业合同。在当赛季的德甲参赛名单中，诺伊尔已位列球队第三号门将。值得一提的是，诺伊尔之所以当上门将，是因为当时其他小朋友比他更早到达球场，所有位置都被占满，唯独门将位置无人愿意担任，小诺伊尔无奈之下只好暂代门将。但正是这次“被迫”担任门将的经历，让他找到了乐趣。

当时沙尔克林斯青年队的守门员教练马图沙克一眼就看中了这位金发少年，认为他具备成为顶级门将的潜质。他随即向沙尔克管理层提议，为诺伊尔提供专业足球装备，并尽量满足他的需求。

在2005-06赛季，诺伊尔虽曾两次入选替补阵容，但大部分时间代表二队参加德国足球高级联赛。随着主力替补门将海默罗特离队，诺伊尔在第二个职业赛季中晋升为球队二号门将。2006年初，他被评为盖尔森基兴市年度最佳运动员，并曾荣获德国青年球员奖。

新赛季开赛对阵亚琛队的比赛中，由于主力门将罗斯特因伤离场，诺伊尔替补登场完成德甲首秀。从德甲第10轮战平拜仁慕尼黑一战开始，诺伊尔正式取代罗斯特成为沙尔克主力门将，并完成该赛季剩余所有德甲比赛。该赛季他共首发出场27次，13场比赛零封对手，帮助球队夺得德甲亚军，并个人当选德甲最佳门将。

进入2007-08赛季时，年仅20岁的诺伊尔已获得主教练斯洛姆卡的信任，成为德甲最年轻的主力门将。他时尚的比赛风格广受好评，并凭借大范围、高精准的手抛球能力频繁发动球队快速进攻。该赛季他随队参加全部德甲和欧冠比赛——德甲出场34次、欧冠10次。尤其在欧冠1/8决赛次回合客场挑战波尔图的比赛中，诺伊尔多次化解对方射门，并在点球大战扑出两粒点球，帮助沙尔克以4:1淘汰对手挺进八强——创造了球队自参加欧冠以来的历史最佳战绩。

2008-09赛季因伤病影响，诺伊尔缺席多场比赛，沙尔克整体表现未达预期，在欧冠赛场早早出局，在德国足协杯也止步八强——这是他在沙尔克生涯中的最低谷时期。该赛季他在德甲出场27次，仅11场零封、失球21粒。

不过随着伤愈复出后的2009-10赛季到来，诺伊尔满血归来。他代表沙尔克打满全部34场德甲比赛，并助球队再次获得亚军；同时球队也成为该赛季失球最少的最佳后防线之一（仅失31球）。

随后两个赛季中，在队长维斯特曼转投汉堡后，主教练马加特任命诺伊尔为球队新任队长。该赛季他代表沙尔克参加全部34场德甲比赛，并有11场零封；更带领球队历史性杀入欧冠半决赛；在个人最后一个沙尔克赛季中助力球队夺得德国足协杯冠军——这也是他以队长身份首次捧起个人在沙尔克生涯的首个冠军奖杯。该赛季末他还被德甲球员和《踢球者》评委会共同选为“赛季最佳门将”。

2011年夏窗转会窗口开启时，作为拜仁慕尼黑头号引援目标的诺伊尔内心颇为纠结：若加盟拜仁慕尼黑，则女友卡特琳（慕尼黑本地人）会欣喜不已；但家人与朋友却可能不悦。经过反复权衡后，最终他选择转会拜仁慕尼黑开启职业生涯巅峰时代。

同年6月，诺伊尔正式前往拜仁慕尼黑体检，并签署了一份为期五年的合同。新赛季起担任拜仁一号门将的同时，他也以高达3,000万欧元的转会费成为德甲历史上身价最高的门将之一。