Um 1990 änderte Moore seinen Stil von hartem Rock zu Blues und Bluesrock und konnte mit dem Album Still Got the Blues und der Single Still Got the Blues (for You) einen weltweit großen Erfolg verbuchen. An dem Album wirkten mit Albert King und Albert Collins zwei einflussreiche Bluesgitarristen mit; auch George Harrison von den Beatles ist als Autor und Gitarrist bei einem Song vertreten. Das nachfolgende Album After Hours erschien 1992 und war ähnlich konzipiert, als Gastmusiker trat diesmal B. B. King auf. Allerdings konnten die Singles Cold Day in Hell sowie Separate Ways nicht ganz an den Erfolg von Still Got the Blues anknüpfen.
Neben weiteren Solo-Bluesalben tat sich Moore 1994 mit Ginger Baker und Jack Bruce, die in den 1960er Jahren mit Eric Clapton die Band Cream gebildet hatten, für das Album Around the Next Dream unter dem Namen BBM (steht für Bruce-Baker-Moore) zusammen, das zunächst als Soloalbum Moores geplant war. Obwohl von den Musikern selbst ein Zusammenhang bestritten wurde, klingt BBM wie eine Neuauflage von Cream, bei der Moore den Part von Clapton übernahm.[4]
Im November 1993 war er als Gastmusiker bei dem zum verspäteten 50. Geburtstag gespielten Konzert von Jack Bruce dabei, wo er auch als Trio mit Ginger Baker und Jack Bruce einige Stücke spielte.
Nach dem Peter-Green-Tributealbum Blues for Greeny aus dem Jahr 1995 veröffentlichte Gary Moore 1997 Dark Days in Paradise. Auf diesem Album experimentierte Moore mit modernen Rocksounds. Im selben Jahr komponierte er die Titelmusik zum Film Middleton’s Changeling, die er auch selbst einspielte. Mit A Different Beat folgte 1999 das vielleicht untypischste Album; so experimentierte Moore hier unter anderem mit Hip-Hop- und Drum-and-Bass-Sounds. Im Jahr 2001 wandte sich Moore mit dem passend Back to the Blues betitelten Album wieder dem Blues zu. 2002 gründete Gary Moore zusammen mit Cass Lewis (vorher Skunk Anansie) und Darrin Mooney (ehemals Primal Scream) das Bandprojekt Scars. Im Jahr 2003 war Gary Moore im Vorprogramm von Whitesnake während der „Monsters of Rock“-Tournee in Großbritannien unterwegs. Während dieser Tournee spielte er erstmals seit längeren Jahren wieder Stücke aus seiner Hardrockzeit. Im folgenden Jahr 2004 widmete sich Moore mit dem Album Power of the Blues erneut dem Blues.
Am 20. August 2005 wurde in Dublin eine Gedenkstatue an den 1986 verstorbenen Thin-Lizzy-Frontmann Phil Lynott enthüllt. Beim Gedächtniskonzert für Lynott bildete Gary Moore mit Brian Downey (Schlagzeug) und Jonathan Noyce (Bass) die Backingband für zahlreiche Lieder, Weggefährten und Bandkollegen. Mit Brian Robertson, Eric Bell und Scott Gorham spielte Gary Moore zahlreiche Hits aus der Geschichte der Band Thin Lizzy sowie einige seiner eigenen Lieder.
Mit Old New Ballads Blues (2006) orientierte sich Gary Moore stärker am Slow Blues. Zwei der Stücke auf diesem Album sind Neuaufnahmen von Titeln seines bis dato erfolgreichsten Bluesalbums Still Got the Blues. Daneben sind Coversongs der Bluesveteranen Otis Rush und Willie Dixon vertreten.[5] Am 25. Oktober 2007 gab Gary Moore in London ein Jimi-Hendrix-Gedächtniskonzert, bei dem er bei drei Titeln von den Original-Hendrix-Musikern Mitch Mitchell und Billy Cox unterstützt wurde. 2007 und 2008 erschienen die Blues-Rock-Alben Close as You Get und Bad for You, Baby, die neben eigenen Kompositionen auch Coversongs enthalten und wieder etwas schnellere Bluesstücke wie beispielsweise Thirty Days aufgreifen. Das Album Bad for You, Baby wurde 2009 in der Kategorie „Best Rock Blues Album of the Year“ des „Blues Music Awards“ nominiert. Gary Moore bestritt zuletzt 2007 und 2009 Tourneen in Deutschland.
Ende 2009 erklärte Gary Moore in einem Interview in Budapest, dass er nur noch ein Blues-Album aufnehmen und damit die Verpflichtungen gegenüber seiner Plattenfirma Eaglerock erfüllen werde. Danach sollte ein Celtic-Rock-Album im Stil von Wild Frontier (1987) folgen. Dazu strebte er eine Zusammenarbeit mit der irischen Folkband The Chieftains an. Bereits 2005 erklärte Moore gegenüber dem japanischen Magazin Burrn, dass er einige Stücke verfasst habe, jedoch benötige ein Album eine längere Vorbereitungszeit. Drei dieser Stücke sind 2011 auf dem Album Live at Montreux 2010 in einer Liveversion veröffentlicht worden. Das für dasselbe Jahr geplante Album konnte er jedoch wegen seines frühen Todes nicht mehr fertigstellen.
Moore hatte ab 1970 in England gelebt. 2002 zog er nach Brighton, um nahe bei seinen beiden Söhnen zu sein, die aus einer von 1985 bis 1993 dauernden Ehe stammen. Seit 1997 lebte er mit einer Künstlerin zusammen; aus dieser Beziehung stammen zwei Töchter.[3]
Gary Moore wurde am 6. Februar 2011 im Alter von 58 Jahren tot in einem Hotelzimmer im spanischen Estepona (Costa del Sol) aufgefunden. Er starb im Schlaf an einer Herzinsuffizienz, zu diesem Zeitpunkt war er stark alkoholisiert.[6] In seinen letzten Jahren war er zu einem starken Trinker geworden. Sein Grab befindet sich auf dem St Margaret Churchyard in Rottingdean nahe Brighton an der Südküste Englands.[7]
Die DVD Live at Montreux 2010 wurde 2012 für den „Blues Music Award“ in der Kategorie „DVD of the Year“ nominiert. 2018 veröffentlichten seine Weggefährten „Moore Blues For Gary“. Steve Lukather, Danny Bowes, Glenn Hughes, Joe Lynn Turner, Steve Morse, John Sykes, Neil Carter, Doug Aldrich und Eric Singer singen darauf Gary-Moore-Klassiker.[8]