Một trong những đặc điểm nổi bật nhất và được đánh giá cao nhất của Cowboy Bebop là phần nhạc phim mang âm hưởng chủ đạo của jazz và blues. Toàn bộ phần âm nhạc của Cowboy Bebop do nữ nhạc sĩ Kanno Yoko sáng tác và ban nhạc The Seatbelts của bà trình bày, với sự góp sức của nhiều giọng ca Nhật Bản và quốc tế. Âm nhạc của Cowboy Bebop nhận được rất nhiều lời tán dương và được ghi nhận là đã góp phần lớn tạo nên nét đặc trưng không thể nhầm lẫn của bộ anime.

Bản nhạc mở đầu cho toàn bộ anime là "Tank!", do ban nhạc The Seatbelts trình bày. Ca khúc kết thúc chủ đạo là "The Real Folk Blues" với sự góp giọng của nữ ca sĩ Yamane Mai và phần lời do Iwasato Yuho chắp bút. "The Real Folk Blues" là một trong những bài hát hiếm hoi của Cowboy Bebop được thể hiện bằng tiếng Nhật. Riêng ở hai tập phim 13 và 26 có ca khúc kết thúc riêng biệt: Ở tập 13 là "Space Lion", cũng là một bản hòa tấu không lời của The Seatbelts giống như "Tank!". Trong khi đó ca khúc cuối tập 26 là "Blue" do Tim Jensen viết lời, vẫn với phần trình bày của Yamane Mai[7].

Album nhạc đầu tiên mang tên "Cowboy Bebop" phát hành ngày 21 tháng 5 năm 1998 [48], cũng là album được đánh giá cao nhất và mang đậm màu sắc của thể loại bebop nhất. Toàn album chỉ có duy nhất một ca khúc có người hát là "Rain" do Steve Conte trình bày, phần còn lại là những bản nhạc không lời. Album này đã được trang web âm nhạc uy tín Allmusic của Mỹ đánh giá điểm tuyệt đối 5/5 [49]. Album thứ hai, 'Cowboy Bebop No Disc, ra mắt tháng 10 năm 1998, là một cuộc thử nghiệm của Kanno Yoko với nhiều thể loại âm nhạc khác nhau, bao gồm cả jazz, blues và heavy metal [50]. Album thứ ba, "Cowboy Bebop Blue" phát hành tháng 5 năm 1999 cũng được Allmusic đánh giá điểm 3.5/5 [51]. Phần hình ảnh minh họa trên bìa của cả ba đĩa nhạc đều do Kawamoto Toshihiro, thiết kế nhân vật của anime Cowboy Bebop đảm nhiệm [52][53][54]. Bên cạnh 3 đĩa nhạc phim chính, còn một mini-album được phát hành xen kẽ giữa "Cowboy Bebop" và "Cowboy Bebop No Disc". Đó là "Cowboy Bebop Vitaminless", bao gồm tám bản nhạc, ra mắt đầu tháng 6 năm 1998[55].

Có tổng cộng 3 album nhạc đi kèm bộ phim điện ảnh Cowboy Bebop: Knockin' on Heaven's Door sản xuất năm 2001. Đầu tiên là mini-album Ask DNA bao gồm 5 ca khúc, phát hành tháng 7 năm 2001, hai tháng trước khi bộ phim ra mắt. Tháng 8 cùng năm, album chính Future Blues chính thức phát hành. Album có tổng cộng 18 bản nhạc, trong đó ca khúc "3.14" do Tada Aoi, diễn viên lồng tiếng cho nhân vật Edward thể hiện. Bên cạnh đó còn có Cow Girl ED, một mini-album có số lượng giới hạn chỉ được bán kèm với Future Blues trong đợt phát hành đầu tiên. Cow Girl ED không được tái bản thêm một lần nào nữa.

Tháng 6 năm 1999, đĩa nhạc hòa tấu lại của anime mang tên Cowboy Bebop Remixes: Music for Freelance ra mắt người hâm mộ[30]. Nội dung của album được dàn dựng như một chương trình radio, trước mỗi ca khúc đều có một phần giới thiệu và nói chuyện của các DJ.

Cowboy Bebop Tank! THE! BEST là album tổng hợp nhạc phim Cowboy Bebop phát hành năm 2004, bao gồm một số ca khúc quen thuộc trong các album trước đó, cùng với ba bản ghi âm mới với phần trình bày của giọng ca người Italia Ilaria Graziano.

Một đặc điểm nhỏ nữa trong sản xuất âm nhạc của Cowboy Bebop là sự lồng ghép của nó với nội dung của anime. Tuy không chính thức xuất hiện trong phim nhưng theo như phần ghi chú trên phần bìa album đầu tiên Cowboy Bebop thì The Seatbelts là một ban nhạc rất nổi tiếng ở thời điểm năm 2071 và ca khúc "Tank!" của họ từng đứng đầu "Bảng xếp hạng âm nhạc hệ Mặt Trời" năm 2056[48].