Bono, som arbetade med MP på Make Poverty History kampanj, tillägnad Ultraviolet (Light My Way) till hennes minne.
"Hon levde sitt liv för att kämpa för andras liv", berättade han för publiken på Londons Twickenham Stadium.
Cox, 41 år, sköts och knivhöggs i juni förra året under EU:s folkomröstningskampanj.
Den hyllningen var en av flera ögonblick när U2 stannade upp för att erkänna globala händelser, inklusive de senaste terrorattackerna i Manchester och London.
För deras extranummer bad bandet Noel Gallagher på scenen att sjunga Don't Look Back In Anger, som blev en inofficiell hymn av motståndskraft i Manchester efter en självmordsbombare dödade 22 fans utanför en Ariana Grande konsert i maj.
Gallagher överlämnade också sången till offren för Grenfell Tower-katastrofen.
En dag tidigare hade U2 bjudit in 50 av brandmännen som tog itu med branden för att se deras repetitioner och ljudkontroller.
Och Bono upprepade Jo Cox jungfrutal till parlamentet - "vi har mer gemensamt än det som skiljer oss åt" - eftersom han vädjade om tolerans mot invandrare.
"Us Irländare är invandrare", sade han, "och naturligtvis kom vi hit till detta stora Storbritannien och vi tackar er för att ni har gett oss trygghet och fristad under alla dessa år.
"Vi hoppas att det inte slutar."
Det var ett bevis på U2:s erfarenhet och uppriktighet att dessa stunder inte överskuggade eller obalanserade kvällen, vilket i hjärtat var ett firande av deras karriärdefinierande album The Joshua Tree.
Skrivet mot bakgrund av det kalla kriget, återspeglade Joshua Tree de två sidorna av den amerikanska drömmen, med det irländska bandet förfört av sin glamour men avstött av vad basisten Adam Clayton kallade "bleakness och girighet" av Reagan-eran.
Trettio år senare är det fortfarande ett kusligt relevant ode för ett splittrat Amerika.
"Det verkar som vi har kommit full cirkel från när Joshua Tree låtar ursprungligen skrevs, med global omvälvning, extrem högerpolitik och några grundläggande mänskliga rättigheter i riskzonen", sade gitarristen The Edge tidigare i år.
Så medan de flesta band återbesök klassiska album som en övning i nostalgi (eller lura tillbaka förlorade fans), U2 verkade energiska, även hungrig på denna jubileumsjakt.
Turen själv skryter med teknik som skulle ha varit otänkbart 1987 - från de provade instrument som stärkt deras ljud; till 200-fot, 8K LED-videovägg som bildade en bakgrund till uppsättningen.
I början av showen fick dock U2 båda dessa lyxartiklar att spora.
Videoskärmarna var inställda på att stå redo som Larry Mullen, Jr strode på en liten, trädformad satellitscen och lanserades i söndags blodiga söndagens omedelbart igenkännliga trumriff.
Han fick snart sällskap av sina bandkamrater, som spelade en fyra låtars förhistoria av The Joshua Tree, vänd mot varandra i en cirkel, som Dublinborna som satte på sina första Londonshower för 38 år sedan, med hjälp av 3.000 pund de hade lånat från sina familjer.
Att uppträda utan spotlights eller videoskärmar i dagsljuset var ett modigt drag framför 80 000 fans - men det förde ut det bästa från båda sidor.
Publiken var tvungen att fokusera på U2, och U2 tvingades spela sin hårdaste, som söndag blodig söndag ledde in på nyårsdagen, följt av Bad och deras genombrott singel Pride (i namnet av kärlek).
Den råa kraften i dessa sånger - oftare reserverade för extranummer - satte eld på stadion. Vuxna män spelade luftgitarr och bälgade körerna, knäppte varandra runt axlarna när de inte slog i luften.
För en gångs skull blev Bono ödmjuk och sade: "Tack för att du släppte in oss i era liv igen."
Med publiken fortfarande sjunga kören till Pride, flyttade bandet till huvudscenen, och spelade Where The Streets Have No Name silhuetterad mot den brända orange färg i en solnedgång.
Detta var exakt hur den ursprungliga Joshua Tree-turnén började 1987 och den visade sig lika effektiv 30 år senare.
Skärmarna användes i själva verket konsekvent med stor effekt. Jag har fortfarande inte hittat vad jag letar efter var inställd mot en långsam bild av en ökenväg; medan med eller utan Du såg bandet spela mot dramatiska time-lapse film av Death Valley.
Senare, innan Exit, visade de ett klipp från 1950-talet TV Western Trackdown, där en skuggig bedragare som heter Trump försöker skrämma invånarna i en liten stad att bygga en skyddande mur.
I stället för att predika för publiken, som han har gjort i det förflutna, låter Bono helt enkelt dessa klipp - och musiken - tala.
Stjärnan, som nyligen blev 57 år, var i bättre röst än på tidigare turer. Vad han har förlorat inom räckhåll, har han vunnit på djupet och gravitas.
När han sjöng Moders Of The Diseced, åtföljd av en video med kvinnor som höll ljus för att hedra de unga chilenska män som mördades av Augusto Pinochet, ekade renheten i hans känslor runt läktarna.
Den låten avslutade Joshua Tree delen av showen; frigöra bandet upp för att spela några publik-pleasers för extranummer.
De tävlade genom Beautiful Day, Elevation och Vertigo - tre låtar som avslöjade hur U2 slutade soul-searching till förmån för stadion-fyllning i 2000-talet.
I mosh-gropen var de en höjdpunkt, men på andra ställen kände de sig som den musikaliska motsvarigheten till en Happy Meal.
Achtung Baby's Ultraviolet och One kände sig mer närande - upplyftande hoppas att U2 kommer att turnera på plattan när den når sitt eget 30-årsjubileum 2021.
Följ oss på Facebook, på Twitter @BBCNewsEnts, eller på Instagram på bbcnewsents. Om du har en berättelse förslag e-post underhållning.news@bbc.co.uk.
Rock band U2 betalade en känslomässig hyllning till mördade MP Jo Cox när de tog sin Joshua Tree turné till Storbritannien.