Steve Vai commence la guitare à l’âge de 13 ans, et il eut brièvement Joe Satriani comme professeur (pour un seul cours !). Après avoir joué dans plusieurs groupes locaux, il décide d’auditionner pour Frank Zappa et il lui envoie sa transcription de The Black Page ainsi qu’une K7 de ses compos à la guitare. Frank Zappa fut tellement impressionné qu’il l’engagea dès 1979 comme transcripteur, puis fin 1980 Steve Vai devient membre à part entière du groupe de Frank Zappa et part en tournée mondiale. Après avoir quitté le groupe en 1982, il retourne s’installer en Californie et l’année suivante il commence la composition et l’enregistrement de son premier album solo qui sortira en 1984, Flex-Able. En 1985, il remplace Yngwie Malmsteen dans Alcatrazz et rejoint Public Image Ltd, le groupe de Johnny Rotten (Sex Pistols).

Toujours en 1985, à la demande de son ami bassiste Billy Sheehan (Mr Big, The Winery Dogs, Talas), il intègre le supergroupe de David Lee Roth (Van Halen), avec Gregg Bissonnette à la batterie (Joe Satriani). Dans un registre très proche de Van Halen, ils enregistrent ensemble deux albums, Eat ‘Em And Smile en 1986 et Skyscraper en 1988 avant de se séparer pour divergences artistiques.

Steve Vai fait une apparition au cinéma dans le film Crossroads sorti en 1986 (NB : non non, ne pas confondre avec le film de Britney Spears !!!) pour lequel il a composé une partie de la musique, et dans lequel il apparaît dans le cadre d’un duel de guitares épique. En 1989, il rejoint Whitesnake et jouera également sur l’album Hey Stoopid d’Alice Cooper (avec Joe Satriani en guest sur le titre Feed My Frankenstein, que l’on retrouve dans la BO de Wayne’s World). En 1990, il sort son album solo de référence, Passion And Warfare, qui reste à ce jour son plus gros succès commercial. Il participera comme guest à l’album collectif Zappa’s Universe qui sort en 1993.

Cette même année, il décide de créer un vrai groupe autour de lui, et il recrute Terry Bozzio à la batterie (Frank Zappa, Fantomas (live)) et T.M. Stevens à la basse. Pour le chant, il fait appel à un inconnu à l’époque, un certain… Devin Townsend ! De cette collaboration résulte l’album Sex&Religion, totalement incompris et injustement descendu à l’époque par la critique (notamment en raison du chant, totalement innovateur et barré). Suite à ce semi-échec, Steve Vai reprend sa carrière solo là où il l’avait laissé et enchaine les albums jusqu’à la fin des années 90. Il s’entoure de Mike Mangini à la batterie, Mike Keneally à la guitare et Philip Bynoe à la basse pour le live. Il participe également au G3 à partir de 1996 avec Joe Satriani et une multitude de guitaristes talentueux (Eric Johnson, Paul Gilbert, John Petrucci, Steve Lukather, Yngwie Malmsteen…).

En 2001, Steve Vai sort son premier live, Live In London, sur lequel apparaissent Billy Sheehan (basse), Tony MacAlpine (guitare/clavier), Dave Weiner (guitare) et Virgil Donati (Batterie). En 2006, Steve Vai rejoint la tournée Zappa Plays Zappa aux côtés de Dweezil Zappa et Terry Bozzio. L’année suivante il sortira un double album Sound Theories, consistant en une sorte de compilation d’anciens titres réarrangés et réenregistrés avec un orchestre symphonique. En 2010 il sort une série de singles intitulés VaiTunes, disponibles uniquement en téléchargement, et plus tard rejoindra la tournée américaine Hendrix Experience Tour aux côtés d’Eric Johnson, Vernon Reid (Living Colour)…

Son dernier album studio The Story Of Light sort en 2012, et Steve Vai embarque pour une nouvelle tournée mondiale, qui passera par la France. Cela ne l’empêche pas de jouer le guest de luxe sur le dernier album de Iwrestledabearonce, Late For Nothing, en enregistrant les parties guitares de la chanson Carnage Asada.