Nasce a Dallas da Jim e Martha Vaughan, ma si trasferisce in giovane età ad Austin, Texas. Inizia sin da piccolo a suonare la chitarra, seguendo le orme del fratello maggiore Jimmie (anche lui rinomato musicista, futuro chitarrista dei Fabulous Thunderbids).
A diciassette anni abbandona la scuola per dedicarsi completamente alla musica.
Vaughan è un totale autodidatta, senza alcuna conoscenza della teoria musicale: suona, canta e compone "ad orecchio". In un'intervista del 1983 racconta come si trovasse spesso ad esercitarsi automaticamente guardando alla televisione trasmissioni sportive.
produttore Jerry Wexler si accorge di Vaughan su indicazione di Mick Jagger e nel luglio del 1982 lo porta assieme con i Double Trouble al Montreux Jazz Festival. L'esibizione, nonostante i copiosi fischi della platea poco abituata alle crude sonorità di un chitarrista d'estrazione blues, suscita l'interesse della star internazionale David Bowie, presente tra il pubblico, che decide di ingaggiarlo per la registrazione del disco Let's Dance e per il tour mondiale che segue l'album. Ma a pochi giorni dall'inizio del tour, Vaughan, poco appagato dal suonare un genere di musica a lui poco congeniale, abbandona Bowie e torna in Texas dai Double Trouble.
Il 1983 è l'anno del debutto di Stevie Ray Vaughan & Double Trouble con l'album Texas Flood, inciso grazie al produttore John Hammond per la Columbia Records. Grazie anche all'aiuto di Jackson Browne (anch'egli presente all'esibizione di SRV a Montreux) che mette a disposizione gratuitamente i propri studi di registrazione [3], l'album viene registrato in soli tre giorni. Alcuni dei brani pubblicati sono stati interamente registrati in presa diretta, senza alcuna minima aggiunta o modifica successiva.
Texas Flood ottiene presto consensi sia di critica, sia di pubblico, soprattutto grazie al singolo Pride and Joy, che entra nella classifica dei venti brani più venduti. È la svolta: improvvisamente i concerti per il gruppo si moltiplicano, divenendo centinaia all'anno.
Il successo viene confermato e accresciuto con l'album successivo: Couldn't Stand The Weather (1984), che comprende una delle più celebri esecuzioni di Stevie Ray Vaughan: Voodoo Child (Slight Return), cover di Jimi Hendrix. Il tour promozionale tocca questa volta anche la Danimarca, la Finlandia, la Norvegia, la Svezia, la Germania, l'Australia, la Nuova Zelanda e il Canada. L'ironico video musicale del brano Cold Shot viene trasmesso frequentemente anche in Italia.
Nel 1985 esce l'album Soul To Soul, che vede l'inserimento nel gruppo del tastierista Reese Wynans, considerato come il terzo Double Trouble (anche se non ne farà mai ufficialmente parte). I brani rivelano una connotazione più prettamente rock dei precedenti, distaccandosi dai suoni grezzi e dalle armonie blues dei lavori iniziali. L'album ha una grande risonanza internazionale.
Il 1985 è per Vaughan anche l'anno del ritorno al Festival di Montreux, questa volta nelle vesti di acclamata star internazionale. Lo show tenuto il 15 luglio è di grande intensità: degna di nota la versione di Tin Pan Alley, suonata in coppia col bluesman Johnny Copeland. L'esibizione di Montreux, presente sull'album Blues Explosion, lo porta anche alla vittoria di un Grammy Award.
Il tour promozionale dell'album Soul To Soul giunge anche in Svizzera, Francia, Olanda, Finlandia, Svezia, e Giappone. Il 14 luglio 1985 Stevie Ray Vaughan si esibisce per la prima volta in Italia, all'Umbria Jazz Festival di Perugia.
In questo periodo partecipa anche ad album di altri artisti quali Johnny Copeland (Texas Twister), James Brown (Gravity), A.C. Reed, Marcia Ball (Soulfull Dress) e il suo idolo giovanile Lonnie Mack (Strike Like Lightning).
L'abuso di alcol e la droga intanto fanno crollare il fisico di Vaughan, che durante una tappa del tour in Germania viene colto da un collasso (nell'ottobre del 1986). Il ricovero in ospedale e il successivo periodo di disintossicazione in un centro della Georgia lo tengono lontano dalle scene per quasi due mesi.
Sul finire del 1986 esce il primo album live dell'artista (Live Alive!), che raccoglie alcune delle migliori esibizioni dell'estenuante tournée del periodo precedente, tra le quali alcuni inediti. Anche quest'album riscuote un buon successo.
Nel 1987 divorzia dalla moglie Lenny, in seguito si fidanzerà con una modella.
Nel gennaio 1987 inizia un interminabile tour americano che durerà fino al 1988, buona parte svolto assieme al chitarrista Jeff Beck, con una breve interruzione solo per il mese di ottobre 1987.
Tra giugno e luglio 1988 il tour fa tappa in Europa. Stevie Ray Vaughan si esibisce ancora in Italia: il 4 luglio è a Milano al Palatrussardi, il 6 luglio a Lignano Sabbiadoro all'Arena Alpe Adria, il 7 luglio di nuovo a Milano all'Hiotfin Festival e infine l'8 luglio al Pistoia Blues Festival.
Il ritorno in studio nel 1989 coincide con l'uscita dell'album In Step, col quale vince un Grammy Award nella categoria "Best Contemporary Blues Record" (miglior disco blues contemporaneo) anche grazie al record di vendite (più di un milione di copie). Pur rimanendo il blues una delle componenti più importanti del suo stile, il disco denota un'ulteriore flessione verso il rock melodico, distanziandosi sempre più dalle sonorità grezze di inizio carriera.
Nel 1990 Stevie collabora con suo fratello Jimmie Vaughan al disco di Bob Dylan Under The Red Sky, e incide con Jimmie anche l'album Family Style (pubblicato postumo e poco acclamato da critica e pubblico).
Nel gennaio dello stesso anno partecipa a MTV Unplugged, registrando in versione acustica (con una chitarra a 12 corde) i brani Rude Mood, Pride And Joy, Testify e Life Without You (che interrompe dopo pochi accordi incalzato dal pubblico che chiede a gran voce di ripetere Testify). Questa rappresenta una delle pochissime registrazioni conosciute in cui Stevie imbraccia una chitarra acustica.
Durante tutta la prima metà dell'anno effettua un intenso tour negli USA con Joe Cocker.
La notte del 27 agosto 1990, all'Alpine Valley Music Theater, vicino a East Troy, Wisconsin, dopo aver partecipato ad un grande concerto con Eric Clapton, Robert Cray, Buddy Guy e il fratello Jimmie, Stevie sale su un elicottero per tornare al suo albergo di Chicago. Come dichiarato in seguito dallo stesso Clapton, Vaughan, stanco per il concerto, chiede di prendere il posto di Clapton e partire per primo. Poco dopo il decollo però il velivolo si schianta contro una collina a causa della fitta nebbia e della poca esperienza del pilota in simili condizioni atmosferiche. Le tre persone a bordo, un collaboratore di Eric Clapton, il pilota, e Stevie Ray Vaughan, muoiono nell'incidente. Le ricerche inizieranno solo la mattina seguente.
