Il expose ses œuvres dès 1901 au Salon des Artistes Français, puis au Salon des Indépendants. A l’époque, il est ami avec Raimond Lecourt et Othon Friesz, avec qui il va beaucoup travailler, inspirés par Henri Matisse et par le fauvisme. Il collabore également étroitement avec Artigas pour la céramique. C’est à cette période qu’il commence à représenter les joyeuses sorties des familles aux courses de chevaux.
C’est en 1907 que Raoul Dufy reconnaît l’importance de Cézanne et délaisse peu à peu le fauvisme. A la Villa Médicis Libre, où il réside avec André Lhote et Jean Marchand, il suit l’influence des cubistes tels que George Braque et Pablo Picasso.
Travaillant beaucoup le motif, il collabore avec Paul Poiret dans la conception d’impressions de motifs sur tissus.
Son dessin évolue avec le temps, il s’assouplit et les couleurs sont de plus en plus vives. Il réalise d’ailleurs que la couleur est la première chose qui marque notre esprit en surprenant une petite fille courir sur le quai de Honfleur. Il commence donc à peindre des bandes de peinture puis y ajoute le dessin pour définir le sujet en une ligne courbée et poétique. Il se dirige vers une uniformité chromatique et tend à privilégier quelques teintes chaleureuses dans ses toiles.
L’artiste meurt en 1953 mais laisse derrière lui plus de deux mille peintures dont la plus grande peinture du monde : « La Fée Électricité » qui fait 624 m2, exposée au Musée d’Art Moderne à Paris.