代表作に、実弟のSF映画監督・小中和哉との映画『くまちゃん』（音楽も担当）、特撮『ウルトラマンティガ』『ウルトラマンガイア』、アニメ『serial experiments lain』などがある。アニメ『ふしぎ魔法ファンファンファーマシィー』では全エピソードの脚本を執筆している。
初期は主にホラー作品の脚本を執筆。『邪願霊』『ほんとにあった怖い話』などのオリジナルビデオ作品で、のちに映画監督の中田秀夫や黒沢清、脚本家・高橋洋らが展開していく「ジャパニーズ・ホラー映画」に大きな影響を与えた。その表現方法は「小中理論」と呼ばれ、著書『ホラー映画の魅力』（岩波書店）の中で詳細に語られている。
1996年のOVA版『魔法使いTai!』を皮切りにアニメ作品も多く担当するようになる。
『インスマスを覆う影』、『ウルトラマンティガ』、『アミテージ・ザ・サード』、『デジモンアドベンチャー02』、『THE ビッグオー』、『GR-GIANT ROBO-』等、担当作品にはクトゥルフ神話を絡めたものが多い。
マッキントッシュの愛用者としても有名。ドール・メイカーや、「#3b3オーケストラ」のベーシストとしても活動。