Với tổng thời lượng ba phút và mười hai giây,[6] "We Are Never Ever Getting Back Together" mang nặng ảnh hưởng của nhạc điện tử và phong cách nhạc pop, đây được coi là một sự đổi mới trong âm nhạc của Swift.[17] Phiên bản nhạc đồng quê được phát hành trên các đài phát thanh có nhiều sự cải biên nhất định so với phiên bản gốc khi thay thế các nhạc cụ như guitar, máy trống, synthesiser bằng băng cầm, măng cầm, fiddle, hạ uy cầm và trống lẫy.[18] Bài hát được viết ở khóa Son trưởng trên nhịp 4/4, nhịp độ chậm với 86 nhịp trên phút. Giọng ca của Taylor Swift dao động trên một quãng tám và bốn nốt, từ G3 tới D5.[19] Bài hát có xuất hiện những âm thanh của guitar thùng (với một vài âm thanh bị nghịch đảo) và nhiều âm synthesizer trên nền nhịp trống điện tử. Bài hát được sáng tác bởi Swift cùng với Max Martin và Shellback.[18][20] Phần lời bài hát nói về sự chán nản của Swift khi người bạn trai cũ của cô luôn muốn hàn gắn lại mối quan hệ của hai người. AllMusic miêu tả đây là một bài hát mang thể loại dance-pop.[21]