No início de sua carreira Vaughan fazia apresentações na banda de seu irmão Jimmie Vaughan, a princípio tocando o contra-baixo, apenas para ter a oportunidade de tocar em uma banda, que era seu desejo na época. Com a experiência adquirida e de agora em diante assumindo a guitarra definitivamente e após tocar em uma série de bandas, Vaughan formou o conjunto de blues e rock chamado Double Trouble com o baterista Chris Layton e o baixista Jackie Newhouse no final dos anos 70. Tommy Shannon substituiu Newhouse em 1981. No início conhecido apenas localmente, logo Vaughan atraiu a atenção de David Bowie e Jackson Browne, gravando em álbuns de ambos. O primeiro contato de Bowie com Vaughan havia sido no Montreux Jazz Festival. Bowie lançou Vaughan em seu álbum "Let's Dance" na canção com o mesmo nome e também na canção "China Girl".

O álbum de estréia do Stevie Ray Vaughan & Double Trouble foi lançado em 1983. O aclamado pela crítica, Texas Flood (Produzido por John Hammond) lançou o sucesso top 20 "Pride and Joy" e vendeu bem tanto nos círculos de blues como de rock. Os álbuns seguintes, "Couldn't Stand the Weather" (1984) e "Soul to Soul" (1985), vivenciaram quase o mesmo sucesso dos discos anteriores. O vício em drogas e o alcoolismo levaram Vaughan a ter um colapso durante sua turnê em 1986. Passou por um processo de reabilitação na Georgia um ano mais tarde. Após seu retorno, Vaughan gravou "In Step" (1989), outro disco aclamado pela crítica que ganhou um Grammy pela melhor gravação de blues.

Em 2003, a revista Rolling Stone classificou Stevie Ray Vaughan em 7° lugar em uma lista de 100 melhores guitarristas de todos os tempos.