"Beautiful, Dirty, Rich" là một ca khúc thuộc thể loại nhạc dance-pop có nhịp độ nhanh mang nặng âm hưởng từ đàn synthesizer khi so sánh với phần lớn các ca khúc nhạc điện tử nằm trong album The Fame. Theo như bản nhạc được phát hành trên website Musicnotes.com bởi công ty Sony/ATV Music Publishing, bài hát sở hữu tiết tấu electro-dance-pop vừa phải. "Beautiful, Dirty, Rich" được viết ở cung Si thứ và có nhịp độ 120 nhịp trên một phút. Ngoài ra, nó còn được viết ở nhịp 4
4, và cao độ của giọng hát Gaga kéo dài theo quãng từ nốt A3 (tức nốt La) đến nốt D5 (tức nốt Rê). Dãy hợp âm Bm–D5–A♭–Bm–D5–A♭ (tức Si thứ–Rê–La giáng–Si thứ–Rê–La giáng) là chùm hợp âm được sử dụng trong bài hát.[5]

Trong quá trình hoàn thiện ca khúc, Gaga bị miễn cưỡng phải cho thêm phần nhạc nền mang âm hưởng của nhạc dance vào ca khúc, nhưng vẫn khăng khăng muốn giữ lại phiên bản nhạc rock chính gốc. Tuy nhiên, nhà sản xuất thu âm Rob Fusari đã thuyết phục cô rằng một cái máy drum machine[lower-alpha 1] sẽ không phá hỏng tính trọn vẹn của album. Anh cũng nói thêm là ban nhạc Queen, vốn là một trong những nguồn cảm hứng âm nhạc của Gaga, đã sử dụng drum machine trong các ca khúc của họ. Fusari chia sẻ: