• Loại giọng: Mezzo-Alto

• Quãng giọng: C3 - F5 (2 quãng tám, 3 nốt)
• Supported range: F3/F#3 - A4/Bb4~C#5 (headvoice)

Giọng Thanh Lam phát triển ở quãng trầm. Cô có thể xuống được những nốt trầm sâu, dày, có sức nặng và tạo ra được chất cổ quái, huyền bí khi phiêu những ca khúc dân gian đương đại. Quãng trung của Thanh Lam mạnh, rất có lực và vang rền. Thanh Lam cũng thường belting và sở trường là những nốt G4, A4 (Sol, La quãng 4) được cô belt một cách thoải mái nhưng đầy kịch tính và vang vọng.

11 năm học đàn tỳ bà giúp Thanh Lam tiếp thu được lối hát truyền thống của dân tộc, cụ thể là các cách nhả chữ, đổ hột, nảy chữ của chầu văn, ca trù, đều là những kĩ thuật hát rất khó. Và cô cũng từng áp dụng rất nhiều những kỹ thuật ấy vào nhạc nhẹ, vào một số màn thể hiện của mình.

Thanh Lam cũng là người tiên phong trong việc kết hợp giữa cách hát truyền thống dân tộc (khép chữ - lấy độ vang ở sau chữ như hát ru, dân ca, ca trù, quan họ...) với lối hát mới bel canto ở Tây phương (lối hát mở - mở rộng âm thanh tạo ra những quãng âm vang, rộng nhưng vẫn tròn vành, rõ chữ). Đây là sự kết hợp khó vì Tiếng Việt là ngôn ngữ đơn âm tiết, mỗi tiếng, mỗi chữ chỉ có một vần, không dính kết vào nhau và không có nối âm như một số ngôn ngữ dạng hòa kết, tổng hợp như của phương Tây. Hơn nữa, kỹ thuật bel canto tốt nhưng đóng, mở “chữ” không hợp lý hoặc mở quá hát không rõ lời hoặc khép quá hát sẽ không có âm thanh, thành ra khô vụn, vận dụng cứng nhắc, máy móc, “tròn vành” nhưng không “rõ chữ”. Vì vậy, Thanh Lam có thể hát theo lối nhạc nhẹ mà vẫn có thể giữ lại bản sắc ngữ âm Tiếng Việt (khởi - mở - đóng chữ, 6 thanh điệu trầm bổng).