Ross yfirgaf The Supremes árið 1970 og hóf þá sólóferil í tónlist, kvikmyndum, sjónvarpi og á sviði. Fyrsta sólóplata hennar hét einfaldlegaDiana Ross og innihélt smellina „Ain't No Mountain High Enough“ (sem fór í 1. sæti Billboard-listans) og „Reach Out and Touch (Somebody's Hand)“. Önnur sólóplatan,Everything is Everything innihélt smellinn „I'm Still Waiting“ sem komst í 1. sæti breska vinsældalistans. Hún fylgdi plötuútgáfum eftir með tónleikaferðalögum um allan heim þar sem hvert aðsóknarmetið á fætur öðru var slegið, og með því að koma fram í sjónvarpsþáttum. Á eftir komu metsöluplötur eins ogTouch Me in the Morning (1973) með smellinn „Touch Me in the Morning“,Mahogany með titillagið úr samnefndri kvikmynd (1975) ogDiana Ross (1976) með smellinn „Love Hangover“. Ross gaf út fjölda laga sem náðu í efstu sæti vinsældalista á 8., 9. og 10. áratugnum. Hún átti lög í fyrsta sæti bandaríska listans 1980 („Upside Down“) og 1981 („Endless Love“) og breska listans 1986 („Chain Reaction“). Lagið „When You Tell Me That You Love Me“ náði í annað sæti breska listans árið 1991.
Ross hefur líka fengist við leiklist. Hún hlaut óskarstilnefningu sem besta leikkona í aðalhlutverki fyrir hlutverk sitt semBillie Holiday í kvikmyndinniLady Sings the Blues árið 1972. Hún flutti líka tónlistina í kvikmyndinni, en sú plata varð metsöluplata í Bandaríkjunum. Hún lék hlutverk í kvikmyndunumMahogany 1975 ogThe Wiz 1978. Seinna lék hún í sjónvarpsmyndunumOut of Darkness 1994, þar sem hún fékk tilnefningu til Golden Globe-verðlauna, ogDouble Platinum 1999.
Ross var útnefnd „kvenkyns skemmtikraftur aldarinnar“ afBillboard-tímaritinu árið 1976. Hún hefur gefið út 25 stúdíóplötur sem sólólistamaður, auk fjölda smáskífa og safnplatna sem hafa selst í yfir 75 milljónum eintaka.[4] Hún er eina tónlistarkonan sem hefur átt lög í 1. sæti Billboard-listans bæði sem sólólistakona, sem hluti af dúett, tríói og hljómsveit.Billboard hefur sett hana í 30. sæti yfir vinsælustu tónlistarmenn allra tíma.[5] Ross er í topp 5 yfir listamenn sem hafa átt lög á Billboard-listanum frá 1955 til 2018 ef saman eru tekin lög hennar með The Supremes og frá sólóferlinum.[6] Hún hefur átt lag í efstu sætum breska vinsældalistans á hverjum áratug síðustu fimm áratugi og átti lag í topp 75 í Bretlandi á hverju ári frá 1964 til 1996, sem er met. Árið 1988 var Ross skráð íRock and Roll Hall of Fame sem söngkona í The Supremes. SamkvæmtHeimsmetabók Guinness á hún fleiri smelli á vinsældalistum en nokkur önnur tónlistarkona, með alls 70 lög samanlagt frá ferli hennar með The Supremes og sem sólólistakona. Hún hlaut heiðursverðlaunJohn F. Kennedy Center for the Performing Arts árið 2007,Grammy Lifetime Achievement Award árið 2012 ogFrelsismerki Bandaríkjaforseta árið 2016.