Đàn bầu có âm vực rộng tới 3 quãng tám. Vì là âm bội nên âm sắc đẹp, sâu lắng, quyến rũ. Tiếng đàn có khi buồn bã, thiết tha, có khi ngọt ngào tình tự, diễn tốt tình cảm của con người. Âm thanh phát ra trong vòng 2 quãng tám nghe khá rõ ràng dù là âm bội. Nếu sử dụng âm thực với sự tác động kéo căng hay giảm dây của vòi đàn, âm vực của đàn bầu có thể vượt trên 3 quãng tám.[3]

Đàn bầu phù hợp với những giai điệu trữ tình, êm dịu, tuy nhiên những nghệ nhân xẩm có thể sử dụng nó để diễn những bài hát vui như xẩm xoan hoặc những ca khúc mới, giàu chất tươi tắn và khỏe mạnh. Ca dao Việt Nam có câu "Đàn bầu ai gảy nấy nghe, làm thân con gái chớ nghe đàn bầu" ý nói tiếng đàn dễ dàng thu hút được tình cảm người nghe.

Trước đây đàn bầu giữ nhiệm vụ độc tấu hoặc đệm hát, tham gia những ban nhạc cổ truyền cùng với đàn nguyệt, đàn tam, nhị hay tỳ bà... ngày nay một số cây được gắn thiết bị điện, tăng âm nên có thể độc tấu ngoài trời hoặc hòa tấu với dàn nhạc lớn, nhiều nhạc cụ.

Nhiều nghệ nhân tài năng đã dùng tiếng đàn bầu mô phỏng giọng nói của cả ba miền Nam, miền Trung, miền Bắc và giọng nam, giọng nữ hoặc ngân nga như ngâm...