Gill zadebiutował na scenie krajowej z zespołem country rock Pure Prairie League w 1979 roku, pojawiając się na albumie tego zespołu Can’t Hold Back. Jest głównym wokalistą w ich piosence „Let Me Love You Tonight”. Mark Knopfler zaprosił go kiedyś do współpracy z Dire Straits, ale odrzucił tę propozycję (choć śpiewał backup na albumie Dire Straits „On Every Street”).
Gill opuścił Pure Prairie League w 1981 roku, aby dołączyć do Cherry Bombs, zespołu scenicznego, który wspierał Rodneya Crowella. Tam współpracował z Tonym Brownem i Emorym Gordy Jr, z których obaj później wyprodukują wiele jego albumów. Nagrał bluegrassowy album „Here Today” z Davidem Grismanem i przyjaciółmi, po czym podpisał solową umowę z wytwórnią RCA, z którą osiągnął pewien sukces, w tym single „Victim of Life’s Circumstance” (U.S. Country Top 40) i Country Top Ten z „If It Weren’t for Him”, „Oklahoma Borderline” i „Cinderella”. Jednak jego albumy osiągały tylko umiarkowaną sprzedaż i w 1989 roku Gill opuścił RCA, by podpisać kontrakt z MCA Records. Tutaj, ponownie współpracując z Tonym Brownem jako producentem, sprzedał ponad milion egzemplarzy swojego debiutu, wydanego w 1989 roku albumu „When I Call Your Name”, z którego kilka utworów, w tym tytułowy, trafiło do Top Ten / Top Twenty amerykańskiej listy przebojów country. Następnie ukazały się podobnie udane albumy Pocket Full of Gold (1991) i I Still Believe in You, z których utwór tytułowy trafił do U.S. Country No. 1.
Przez całe lata 90. i w latach 2000 Gill nadal wydawał bardzo udane albumy, wykorzystując wirtuozerską jakość gry na gitarze elektrycznej i akustycznej, czysty, wysoki i uduchowiony głos tenorowy oraz doskonałą jakość pisania piosenek. Według jego biografii na AllMusic, Gill zdobył więcej nagród CMA niż jakikolwiek wykonawca w historii, a od 2018 roku zdobył również 21 nagród Grammy, co stanowi najwięcej w historii przez artystę country.
Gill jest członkiem Grand Ole Opry od 10 sierpnia 1991 roku. Świętował swoją 25. rocznicę Opry z tribute show 13 sierpnia 2016 roku.
W 1997 roku otrzymał nagrodę Złotej Płyty Amerykańskiej Akademii Osiągnięć.
W 2010 roku Gill oficjalnie dołączył do grupy country swingowej The Time Jumpers.
W lipcu 2011 roku Gill pojawił się jako gość w teleturnieju informacyjnym NPR Wait, Wait…Don’t Tell Me. Również w 2011 roku, pojawił się na drugim z dwóch bluegrassowych albumów w hołdzie dla brytyjskiego zespołu rockowego Moody Blues: Moody Bluegrass TWO… Much Love (2011). W maju 2011 roku Carrie Underwood była jedną z siedmiu kobiet wyróżnionych przez Academy of Country Music podczas Girls’ Night Out: Superstar Women of Country special. Podczas ceremonii, Gill przedstawił Underwood i wręczył jej specjalną nagrodę. Zaśpiewał jeden z jej hitów, „Jesus, Take The Wheel” i dołączył do Underwood podczas wykonania „How Great Thou Art”. Wideo z występu stało się viralem w ciągu dwóch dni.
W lutym 2012, Gill ogłosił: „Po raz pierwszy od 30 lat, nie mam kontraktu płytowego. Nie wiem, czy go chcę.”
W marcu 2012 roku wystąpił w Southern Kentucky Performing Arts Center w Bowling Green, Kentucky, na jego noc otwarcia. Został zatrudniony do pokazu w 11 godzinie, gdy piosenkarka LeAnn Rimes odwołał dzień przed otwarciem. Gill pojechał z Nashville tej nocy z tylko jego gitara i grał do powtarzających się owacje na stojąco od stojącej sali tylko house.
W kwietniu 2012 roku, zostało potwierdzone, że Gill pracował z Bonnie Tyler na jej nadchodzącym albumie, wykonując duet z nią zatytułowany „What You Need from Me”.
W czerwcu 2012 roku był w trasie koncertowej i wykonywał tylko utwory bluegrass.
Gill otrzymał 2,478. gwiazdę Hollywood Walk of Fame 6 września 2012 roku.
W dniu 15 października 2012 roku ogłoszono, że Gill będzie występował w piosence Kelly Clarkson zatytułowanej „Don’t Rush”, która pojawia się na pierwszym albumie Greatest Hits Clarkson. Album został certyfikowany jako złoty przez RIAA i sprzedał się w 509 093 egzemplarzach na dzień 13 października 2013 r.
Na 5 listopada 2014 r., na 48. dorocznym CMA Awards Gill otrzymał nagrodę Irving Waugh za doskonałość w muzyce country. Był to dopiero czwarty raz, kiedy nagroda została przyznana od czasu jej powstania w 1983 roku. Poprzednim artystą muzyki country, który otrzymał tę nagrodę był Johnny Cash.
W 2016 roku Gill został wybrany jako jeden z 30 artystów do występu na Forever Country, który świętuje 50 lat CMA Awards.
W swojej karierze Gill sprzedał ponad 26 milionów albumów i zgromadził ponad 50 hitów Top 40.
Gill dołączył do Eagles, obok Deacona Freya, po śmierci Glenna Freya. Gill służy jako co-lead guitarist, oprócz dostarczania gitary rytmiczne, śpiewanie tło, i dzielenie okazjonalne wokale główne z Deacon w miejsce roli Glenn Frey. Początkowo zaczął koncertować z zespołem w 2017 roku i nadal służy jako członek zespołu.
Gill gra na gitarze elektrycznej jako muzyk gościnny w utworze Aarona Lewisa „Love Me”, który pojawia się na albumie 2019: State I’m In.
.