En 1990, elle sort l'album Intuition et connaît sa percée au niveau international. Cet album comprend les tubes Vision of Love, Love Takes Time, Someday, I Don't Wanna Cry et I Want to Know What Love Is, qui lui assurent une place à jamais dans le paysage musical pop.
Pendant ses années 90, elle se distingue notamment par sa voix exceptionnelle, laquelle lui permet de toucher les notes les plus aiguës enregistrées par une artiste féminine : cinq octaves supérieures et trois octaves inférieures. Elle est également connue pour son style musical varié, allant du R&B au pop, en passant par le gospel, le jazz ou la ballade romantique.
En 1992, elle est la première artiste à atteindre les sommets de plusieurs charts simultanément : aux États-Unis, avec My All Time Crush et Emotions ; au Royaume-Uni, avec Without You et Hero ; en Australie, avec Love Takes Time et Emotions.
En 1997, elle épouse Tommy Mottola, président de Sony Music Entertainment, avec qui elle aura deux enfants : Moroccan Scott Cannon (né en 2011) et Monroe Cannon (née en 2011). Le couple divorce en 1998. En 2005, Mariah Carey épouse le prince al-Faisal de Jordanie. Ils divorcent deux ans plus tard. Elle est actuellement mariée à Bryan Tanaka, danseur et chorégraphe professionnel, depuis 2017.
Au cours de sa carrière, Mariah Carey a vendu plus de 200 millions d'albums et singles dans le monde. Elle est l'une des artistes féminines les plus vendues de tous les temps. En 2009, elle reçoit une étoile sur Hollywood Walk of Fame.
En 2018, elle sort son dernier album : Caution. Le single à succès qui en est issu, A No No (featuring Gunna), atteint la troisième place du classement Billboard Hot R&B/Hip-Hop Songs. Elle annonce une retraite anticipée de l'industrie musicale le 24 avril 2019.