I 1990 ble hun sangerinne i The Cranberries og gruppens viktigste tekstforfatter. I 1994 giftet hun seg med Don Burton, som tidligere hadde vært tourmanager for Duran Duran. Dolores O’Riordan og The Cranberries største hitlåter var «Linger» (1994) og «Zombie» (1995). Bandet ble verdensberømt med «Zombie» hvis budskap var rettet mot den blodige konflikten i Nord-Irland.