中山は、まだ高い知名度こそないものの、関西ジャニーズJr.が生んだスーパールーキー。入所した2006年に早々とユニット入りし、翌07年に、Hey!Say!JUMPの弟分ユニットであるHey!Say!7WEST(現7WEST)を結成。翌08年には、NHKの『バッテリー』でドラマ初出演にして初主演という偉業を成し遂げている。
これまでのユニット名は、「中山優馬with Hey!Say!7WEST」、「中山優馬with B.I.Shadow」、「中山優馬with7WEST」など。自身の名義入りが多いことからも、ほかのJr.たちと一線を画していることが、よくわかる。
B.I.Shadowは、自身の主演ドラマ『恋して悪魔〜ヴァンパイア☆ボーイ〜』(日本テレビ系列)の主題歌にもなったデビューシングル。発売時の09年、デビュー作の初登場首位としては史上最年少で平均年齢14.6歳という記録を作っている。ちなみに、この記録を破ったのも、やはりジャニーズ。11年にデビューしたSexy Zoneが、14.4歳で記録を更新した。
Hey!Say!JUMPの山田涼介、知念侑李とは現在も、NYCとしての活動を続行。4年連続で、『NHK紅白歌合戦』に出場している。もっとも、毎年「なぜ?」と疑念の声があがるのも通例になっているが…。
現在は駒澤大学の在学生でもある、高学歴アイドル。大学進学を機に上京したが、住まいは都内の一等地。ひとり暮らしに、不自由はなさそうだ。趣味は、釣り。自慢は、魚の知識。姉は、NMB48の山田菜々。血脈そのものが、サラブレッドなのだ。