Minogue nổi tiếng với chất giọng soprano nhẹ nhàng. Dara Hickey đánh giá Aphrodite là album mà cô "hát ở quãng giọng cao nhất."[150] Theo Fiona MacDonald từ Madison, Kylie "chưa bao giờ ngần ngại đưa ra những quyết định nghệ thuật táo bạo nhưng đầy hoài nghi".[151]

Trong âm nhạc, Minogue đã thể hiện nhiều thể loại nhạc pop và dance. Dù vậy, phong cách chủ đạo là nhạc disco đương đại. Những album phòng thu đầu tiên của cô với Stock, Aitken và Waterman mang các ảnh hưởng bubblegum pop nhiều hơn, với nhiều lời so sánh cô cùng Madonna. Chris True từ Allmusic cảm thấy Kylie mang những giai điệu "bubblegum standard cuối những năm 80 của Stock-Aitken-Waterman", dù khẳng định cô thể hiện nhiều tính cách hơn bất kỳ nghệ sĩ nào từ những năm 1980.[152] Trong album phòng thu thứ 3, Rhythm of Love ông viết rằng "sáng tác đã mạnh mẽ hơn, phần sản xuất sôi động và giọng hát của Kylie dường như tự tin hơn."[153] Vào thời gian này, "cô bắt đầu bỏ đi một Kylie dễ mến, bubblegum pop để chuyển sang hình ảnh trưởng thành và gợi cảm hơn." Chris True khẳng định mối quan hệ của cô với Michael Hutchence "khiến vẻ ngoài trong sáng trong 2 album đầu tiên dần đổ vỡ, không chỉ bởi cách mà giới truyền thông và người hâm mộ đối xử với cô, mà còn ở sự tiến triển trong âm nhạc."[154]

Từ album thứ 6, Impossible Princess sáng tác và nội dung âm nhạc của Minogue bắt đầu thay đổi. Cô thường xuyên viết nhiều cụm từ, khám phá thể loại và ý nghĩa các câu từ.[155] Cô từng viết lời bài hát trước đây, nhưng gọi chúng "an toàn, chỉ là những từ vần điệu một cách ngắn gọn và chỉ có thế".[156] Album này mang thể loại âm nhạc khác biệt ở Minogue, kết hợp giữa dòng nhạc dance-pop và trip hop".[157] Sal Cinquemani từ Slant Magazine phát biểu rằng album mang điểm tương đồng với Ray of Light của Madonna. Ông cho rằng cô lấy cảm hứng từ "cả phong trào Brit-pop và nhạc điện tử giữa những năm 90" và "Impossible Princess là tác phẩm của một nghệ sĩ sẵn sàng mạo hiểm".[157] Album tiếp theo, Light Years mang "dòng nhạc dance-pop thuần khiết trong mở đầu của thế kỷ 21."[154]

Body Language khá khác biệt trong những lần thử nghiệm âm nhạc của cô, khi hòa trộn âm thanh một cách "thành công" với nhạc điện tử, dance, funk, disco, R&B và hip-hop.[154] Tạp chí Q xếp album vào danh sách "Album hay nhất 2003".[158] Album thứ 10 của Minogue, X trở về phong cách pop thường thấy của Minogue; giới phê bình cảm thấy album không đủ "tính nhất quán" và Chris True gọi những bài hát "dance-pop tính toán và lạnh lẽo."[159] Dù vậy, ông cho rằng Aphrodite "thể hiện nhiều bài hát tình yêu ngọt ngào hay những bài ca dance hạnh phúc." Tim Sendra từ Allmusic cảm thấy album là "một trong những tác phẩm hay nhất của cô."[160]