Warhol bevægede sig fra reklame- og modeverdenen over i kunstverdenen i slutningen af 1950'erne. Gennem 1960'erne begyndte han at male berømte amerikanske produkter – herunder produkter fra Coca-Cola, samt suppedåser fra Campbell. I 1962 illustrerede han desuden Amy Vanderbilts kogebog Amy Vanderbilts Complete Cook Book under navnet "Andrew Warhol". Han gik efterfølgende over til silketryk, idet han havde et ønske om ikke bare at afbilde masseproducerede genstande, men også at masseproducere kunsten i sig selv. Han lejede en hel stab for at kunne producere kunsten i The Factory. Warhol producerede desuden portrætter og reklamer på bestilling fra andre. Hans billeder har en klar inspiration fra reklame og tegneserier.
Mange af hans værker drejer sig om USA og amerikansk kultur. Han malede penge, dollartegn, madvarer, kvindesko, kendte og avisudklip. Et kendetegn for Warhols malerier gennem 60'erne var repetition af motiver på store lærreder. Hans silketryk af Marilyn Monroe er et andet af hans mest kendte værker.
Gennem 1960'erne bevægede han sig nærmere den fotografiske verden. I serien Disaster Paintings fra 1963 har han således malet fotografier fra ulykker i meget stærke farver.
Et Warhol-maleri, der forestiller en væltet bil i brand fra 1963, er på Christie's auktionshus i New York solgt til 400 millioner kr., ca. det dobbelte af dets vurdering.