Pada tahun 1989, Soundgarden merilis album pertama mereka untuk label besar, A&M Records. Louder Than Love menjadi yang pertama bagi band ini untuk masuk dalam tangga lagu Billboard 200. Album ini mencapai nomor 108 di tangga lagu pada tahun 1990. Band ini mendukung album tersebut dengan tur di Amerika Utara dan Eropa.
Sebulan sebelum tur Louder Than Love dimulai, bassis Hiro Yamamoto pergi untuk kembali ke perguruan tinggi. Yamamoto tidak senang karena dia merasa tidak cukup penting bagi band. Mantan bassis Nirvana, Jason Everman, menggantikannya untuk tur tersebut. Everman dipecat segera setelah Soundgarden kembali dari Eropa pada pertengahan 1990. Sebuah EP Loudest Love dan kompilasi video Louder Than Live, keduanya dirilis pada tahun 1990. Video tersebut menampilkan lima lagu live yang dibuat selama tur Louder Than Love.
Badmotorfinger: 1990-1993
Bassis Ben Shepherd bergabung dengan Soundgarden pada tahun 1990. Album mereka berikutnya, Badmotorfinger dirilis pada tahun 1991. Album ini meraih kesuksesan, mencapai nomor 39 di tangga album. Tapi album ini kurang mendapat perhatian karena kesuksesan mengejutkan dari Nevermind Nirvana, dirilis pada bulan yang sama dengan Badmotorfinger. Dua single mendapat siaran populer di stasiun radio alternatif dan MTV.
Single pertama dari Badmotorfinger, "Jesus Christ Pose", mendapat perhatian negatif ketika MTV melarang video musiknya pada tahun 1991. Banyak pendengar yang marah dengan lagu dan videonya, menyebutnya anti-Kristen. Band ini menerima ancaman pembunuhan saat melakukan tur di Inggris untuk mendukung album tersebut. Badmotorfinger dinominasikan untuk Grammy Award untuk Best Metal Performance pada tahun 1992.
Setelah tur Amerika Utara pada tahun 1991, band ini membuka untuk Guns N 'Roses di Amerika Utara pada "Use Your Illusion Tour" band. Setelah beberapa tur untuk mempromosikan album, mereka bergabung kembali dengan Guns N 'Roses pada musim panas 1992 di Eropa sebagai bagian dari Use Your Illusion Tour dengan pembuka lainnya, Faith No More. Band ini ikut serta dalam tur Lollapalooza 1992 dengan Red Hot Chili Peppers, Pearl Jam, dan Ministry.
Band ini kemudian merilis kompilasi video Motorvision. Itu dibuat pada tahun 1992 di Paramount Theatre. Juga pada tahun itu, mereka muncul di film Singles. Mereka tampil membawakan "Birth Ritual". Lagu ini muncul di soundtrack, seperti halnya lagu solo Chris Cornell, "Seasons".
Superunknown: 1994-1995
Soundgarden merilis Superunknown pada tahun 1994. Album ini menjadi album terlaris band, sebagian karena single populer "Black Hole Sun", "Spoonman", "My Wave", dan "Fell on Black Days". Setelah dirilis pada bulan Maret 1994, Superunknown memulai debutnya di nomor satu di tangga album Billboard 200.
Lirik lagu-lagunya gelap dan menyedihkan; sebagian besar dari lagu-lagu itu tampaknya berbicara tentang penyalahgunaan zat, bunuh diri, dan depresi. Pengulas J.D. Considine dari Rolling Stone mengatakan Superunknown "menunjukkan jangkauan yang jauh lebih besar daripada yang dikelola oleh banyak band dalam keseluruhan karier." Dia juga menyatakan, "Yang terbaik, Superunknown menawarkan penggambaran keterasingan dan keputusasaan yang lebih mengerikan daripada apa pun di In Utero."
Video musik untuk "Black Hole Sun" menerima penghargaan MTV Video Music Award untuk "Best Rock Video|Best Metal/Hard Rock Video" pada tahun 1994. Soundgarden memenangkan dua Grammy Awards pada tahun 1995; "Black Hole Sun" menerima penghargaan untuk Best Hard Rock Performance dan "Spoonman" menerima penghargaan untuk Best Metal Performance.
Turun di Sisi Atas: 1996-1997
Setelah tur keliling dunia untuk mempromosikan Superunknown, para anggota band mulai mengerjakan apa yang akan menjadi album studio terakhir mereka selama lebih dari 15 tahun. Album ini dirilis pada tahun 1996. Empat single dirilis dari album tersebut: "Pretty Noose", "Blow Up the Outside World", "Burden in My Hand", dan "Ty Cobb".
Musiknya tidak terlalu heavy metal dan terdengar grunge dibandingkan album-album grup ini sebelumnya. Para anggota band mengatakan bahwa mereka ingin bereksperimen dengan suara-suara lain. Dalam sebuah ulasan, David Browne dari Entertainment Weekly mengatakan, "Hanya sedikit band sejak Led Zeppelin yang begitu tajam memadukan instrumen akustik dan elektrik." Namun, penulisan dan perekaman album itu membuat grup ini stres. Thayil dan Cornell tampaknya tidak setuju dengan perubahan dari riff gitar berat yang telah menjadi ciri khas band. Album ini mendapat ulasan yang baik, tetapi tidak terjual sebaik Superunknown.
Band ini bermain dalam tur Lollapalooza 1996 bersama Metallica, yang telah meminta mereka untuk tampil. Setelah Lollapalooza, band ini berangkat untuk tur dunia. Ketegangan terus meningkat selama tur. Ketika ditanya apakah band ini membenci tur, Cornell berkata, "Kami benar-benar menikmatinya sampai titik tertentu dan kemudian menjadi membosankan, karena menjadi berulang-ulang. Anda merasa seperti penggemar telah membayar uang mereka dan mereka mengharapkan Anda untuk keluar dan memainkan lagu-lagu Anda seperti pertama kali Anda memainkannya. Itulah titik di mana kami benci tur." Pada perhentian terakhir tur di Honolulu, Hawaii pada tanggal 9 Februari 1997, Shepherd melemparkan gitar bassnya ke udara dengan frustrasi setelah peralatannya gagal. Dia kemudian bergegas meninggalkan panggung. Band ini kemudian juga meninggalkan panggung, tetapi Cornell kembali untuk memainkan solo sebagai encore.