Après avoir joué dans plusieurs groupes, cet américain natif de Dallas forme à la fin des années 1970 le groupe Double Trouble avec le batteur Chris Layton et le bassiste Tommy Shannon. Il attire rapidement l'attention de David Bowie et Jackson Browne, et est engagé comme guitariste pour certains de leurs albums. Bowie repère Stevie Ray pour la première fois au Montreux Jazz Festival et le fait jouer sur son album Let's Dance en 1983.

Le premier album de Stevie Ray Vaughan & Double Trouble, Texas Flood, sort en 1983 — et sur lequel figure le morceau Pride And Joy qui rentre dans le top 20 américain de l'époque. Les albums suivants, Couldn't Stand the Weather (1984) et Soul to Soul (1985), connaissent un succès similaire.

Stevie Ray Vaughan se rend célèbre aussi par son jeu de scène. Il se présente en tenue de cow-boy, avec bottes et chapeau, et reprend à son compte des figures de style rendues célèbres par Jimi Hendrix, comme jouer de la guitare avec les dents ou derrière la tête, dans le dos, etc. Il reprend aussi des morceaux de son illustre prédécesseur, comme Voodoo Child ou Little Wing.

Aux prises avec la drogue et l'alcool au milieu des années 80, il commence une cure de désintoxication en Géorgie.

Pour son retour, il enregistre l'album In Step en 1989, qui remporte le Grammy Award du Meilleur disque de Blues contemporain.

Son retour sur le devant de la scène fut malheureusement de courte durée, puisque Stevie Ray Vaughan périt le matin du 27 août 1990 dans un accident d'hélicoptère dû au brouillard, près de East Troy dans le Wisconsin. Il revenait alors d'Alpine Valley, une salle de concert où il avait joué plus tôt dans la soirée en compagnie de Robert Cray, Eric Clapton et Buddy Guy.

Family Style, un album en duo avec son frère Jimmie Vaughan (lui aussi guitariste de blues-rock et ancien membre du groupe The Fabulous Thunderbirds), sort en septembre 1990 après la mort de Stevie, est un succès populaire. En 1991, The Sky is Crying est le premier d'une longue série d'albums posthumes à succès. Jimmie Vaughan co-écrivit et enregistre par la suite une chanson en hommage à son frère et aux autres guitaristes de blues disparus intitulée Six Strings Down.

Stevie Ray Vaughan est enterré au "Laurel Land Memorial Park", à Dallas, Texas.

Une des caractéristiques spécifiques du son de SRV est l'utilisation de 2 Ibanez TS-9 Tube Screamer en cascade avant de rentrer sur ces amplis fender ( black-face Fender Vibroverbs, Fender Vibratone, black-face Super Reverb, silver-face Twin Reverbs )

En 1992, Fender sort la « Stevie Ray Vaughan Signature Stratocaster », une guitare conçue avec Stevie avant sa mort. En 2004, le modèle est toujours en production.

En 1994, une statue en mémoire de Stevie, la « Stevie Ray Vaughan Memorial Statue », est érigée à Auditorium Shores, sur les bords de Town Lake à Austin, Texas.

En 2004, Fender sort la « Stevie Ray Vaughan Tribute Model Number One Stratocaster Guitar », réplique de la guitare originale de Stevie Ray Vaughan.

« Personne ne m'avait autant imposé le respect. La première fois que j'ai entendu Stevie Ray, c'était à la radio dans ma voiture, je ne savais pas qui il était et je me suis dit : ce gars-là va faire trembler le monde » — Eric Clapton

• Texas Flood (1983)
• Couldn't Stand the Weather (1984)
• Soul to Soul (1985)
• In Step (1989)
• Family Style (avec son frère Jimmie Vaughan sous le nom de "The Vaughan Brothers", 1990)
• The Sky Is Crying (compilation posthume) (1991)

live 

• In the Beginning (enregistré en 1980)
• Live at the El Mocambo (enregistré en 1983 avec Double Trouble). Existe aussi en DVD.
• In Session (avec Albert King, enregistré en 1983)
• Live at Carnegie Hall (enregistré en 1984)
• Live Alive (enregistré en 1985 et 1986)
• Live At Montreux 1982 & 1985 (enregistré en 1982 & 1985). Existe aussi en DVD.
• Live At Ronnie Scott's (enregistré en 1987 avec Buddy Guy)
• It's Still Called the Blues (enregistré en 1989 avec Buddy Guy)
• Live From Austin, Texas (enregistré en 1983 & 1989)
• Instrumental at Pistoria Blues festival (enregistré en 1988)
• Rockpalast show live (enregistré en 1984)

compilations

• Greatest Hits (1995)
• The Essential Stevie Ray Vaughan and Double Trouble (1995)
• The Real Deal: Greatest Hits Volume 2 (1999)
• Blues at Sunrise (2000)
• SRV (Coffret comportant ses premiers enregistrements, des curiosités, des tubes et des enregistrements publics) (2000)
• Martin Scorsese Presents The Blues - Stevie Ray Vaughan (2003)