En 1986 Vivian Campbell dejó la banda para unirse a Whitesnake, alegando una paga "miserable" e incumplimiento de promesas de aumento de remuneración. En su reemplazo entró Craig Goldy, violero de Giuffria y enorme admirador de Ritchie Blackmore. El 21 de julio de 1987 apareció su cuarto disco, Dream Evil. Después de éste, la banda completa fue reorganizada introduciendo, junto a otros, al Rowan Robertson, de sólo 19 años. La nueva banda lanzó un nuevo disco, Lock up the Wolves. Después de este disco, Roonie se reunió con sus antiguos compañeros en Black Sabbath. Dicha reunión duró poco, produciéndose un solo disco, tras el cual Ronnie James Dio reunió a la banda Dio. En este momento, el guitarrista Tracy G se convirtió en miembro. Durante esta nueva era, la banda produjo los discos Strange Highways, Angry Machines e Inferno - Last in Live, este último en vivo.
Goldy volvió en el año 2000 para el octavo trabajo de estudio, Mágica, pero volvió a dejar la agrupación antes del noveno, Killing the Dragon, que fue lanzado en el 2002 a través de Spitfire Records. Doug Aldrich fue el guitarrista en este disco. Goldy volvió una vez más en el verano del 2003. El 7 de septiembre de 2004, Dio lanzó su décimo disco de estudio, Master of the Moon en EE. UU. y el 30 de agosto de ese mismo año en Europa. En este disco, Jeff Pilson hace de bajo. Pilson había tocado junto con Dio en los discos de los 90.
En 2005 se lanzó el disco Evil or Divine - Live In New York City, grabado en directo, el cual mostraba el mismo espectáculo que se lanzó en DVD en 2003. Dio ha indicado que no ha tenido mucho que ver con este trabajo, ya que había abandonado la firma que lo lanzó. Dio realizó una gira por Sudamérica, Japón, Europa y Rusia en 2005. Su gira de otoño fue titulada An Evening With Dio. La grabación de estas actuaciones se lanzó en un DVD y un doble CD llamado Holy Diver Live en abril del 2006, que tiene entre sus méritos, el retorno (momentáneo) a las filas de DIO del excelente guitarrista de Whitesnake Doug Aldrich, y el fichaje del histórico bajista Rudy SarzoSarzo, ex Ozzy Osbourne, Quiet Riot y Whitesnake, un músico de excepción, pero también un brillante showman sobre el escenario.
De cara a 2007, Dio volvió a juntarse con sus antiguos compañeros de Black Sabbath, Tony Iommi (guitarra), Geezer Butler (bajo) y Vinny Appice (batería), para grabar tres nuevas canciones que integrarán la compilación sabática The Dio Years, y para protagonizar una nueva gira mundial bajo el nombre de "Heaven and Hell". La noticia concitó gran interés de la prensa especializada, y marcó la reunión más esperada de 2007, junto al regreso de Van Halen con David Lee Roth.
