QQ直播网 2010年7月9日，詹姆斯透过ESPN举办的全国直播特别节目“The Decision”宣布与迈阿密热火队签约。与克里斯·波什、德怀恩·韦德组成三巨头阵容。到了赛季打完17场以后，热火的战绩仅为9胜8负。那段时间，是热火整个赛季的谷底。

之后詹姆斯、韦德开始熟悉波什的打球风格，全队迅速实现反弹，热火取得12连胜，并在12月份至1月份取得了客场13连胜的成绩，这个客场连胜战绩在NBA历史上排第三位胜。

热火带着东部第二名进入季后赛，首轮4:1击败76人，第二轮詹姆斯场均砍下28分，带领球队以4:1击败凯尔特人，特别在第5场比赛中最后时刻连拿10分。

2011-12赛季，受到劳资谈判影响，常规赛缩水，詹姆斯在其所参加的62场常规赛中，他场场首发，场均上场37.5分钟，得到27.1分、7.9个篮板和6.2次助攻，在投篮命中率、三分球命中率上均创造了个人生涯新高。

2012-2013赛季，从2013年2月4日热火客场以100-85击败猛龙到2013年3月26日热火客场以108-94击败魔术，在这近两个月的时间里，热火队取得了27连胜。除了马刺以外，他们在这期间几乎先后战胜了所有的季后赛球队。

2013-2014赛季，热火队老化/内线薄弱与过分依赖詹姆斯个人发挥的问题显现出来。2014年3月4日，詹姆斯在比赛中砍下了61分，打破了个人职业生涯得分纪录及格伦·莱斯保持的热火队史单场得分纪录。