Sau đó, năm 1986 Lê Dung theo học cao học tại Nhạc viện Tchaikovsky, Liên Xô. Đến năm 1990 bà về nước trở thành nghệ sĩ solo của Dàn nhạc Giao hưởng Việt Nam. Bà cũng là giáo viên thỉnh giảng bậc cao học thanh nhạc của Nhạc viện Hà Nội, Nhạc viện Thành phố Hồ Chí Minh và trường Nghệ thuật Quân đội. Năm 1993, Lê Dung được phong tặng danh hiệu Nghệ sĩ Nhân dân.

Năm 1992 Lê Dung cũng là ca sĩ Việt Nam đầu tiên tự tổ chức một đêm solo ở Nhà hát Lớn Hà Nội với 21 bài hát thuộc dòng nhạc bác học, từ aria trong nhạc kịch Cô Sao của Đỗ Nhuận tới Thiên Thai của Văn Cao. Lê Dung có vị trí đặc biệt trong nền opera của Việt Nam, bà cũng là ca sĩ hàng đầu của dòng nhạc đỏ và nhạc tiền chiến. Một số ca khúc nhạc trẻ của Phú Quang, Dương Thụ cũng được Lê Dung trình diễn thành công.

Phạm Duy lúc còn ở nước ngoài, khi được hỏi về các ca sĩ trong nước đã nhắc tới giọng ca Lê Dung. Và Lê Dung cũng từng ghi âm một số ca khúc của Phạm Duy và các nhạc sĩ ở hải ngoại khác từ khi chúng chưa được phép phổ biến chính thức ở Việt Nam. Ca sĩ Quỳnh Giao tỏ lòng ngưỡng mộ và thương tiếc tài năng của Lê Dung khi nghe tin nghệ sĩ Lê Dung mất và cho biết ca sĩ Kim Tước sau khi nghe cuốn băng tiếng hát Lê Dung đã phát biểu: hát được như Lê Dung thì Kim Tước chắc phải giải nghệ.

Lê Dung mất ngày mùng 5 Tết, 29 tháng 1 năm 2001, vì tai biến mạch máu não.