Ông lập ra hãng kiến trúc Rafael Viñoly Architects năm 1982. Công trình đầu tiên của ông ở New York là Trường John Jay về Công lý Tội phạm (John Jay College of Criminal Justice), hoàn thành năm 1988. Năm 1989, Viñoly thắng trong cuộc thi quốc tế về Forum Quốc tế Tokyo (tiếng Nhật: 東京国際フォーラム) ở Nhật Bản. Hoàn thành năm 1996, công trình này được coi là trung tâm văn hóa phức tạp và lớn nhất của Nhật Bản. Từ sau công trình này, Viñoly được xem như một trong các kiến trúc sư thiết kế công trình văn hóa hàng đầu thế giới. Năm 2001, công trình Trung tâm Nghệ thuật Trình diễn Kimmel (Kimmel Center for the Performing Arts) ở Philadelphia cũng gây được tiếng vang lớn. Ông là một trong số các kiến trúc sư lọt vào vòng chung kết cuộc thi tái thiết cho Trung tâm Thương mại Thế giới. Người chiến thắng của cuộc thi này là kiến trúc sư Daniel Libeskind.