Các sáng tác của Đỗ Bảo có nội dung vô cùng đặc biệt khi chúng được lấy cảm hứng trực tiếp từ cuộc sống của cá nhân nhạc sĩ. Tham gia hoạt động nghệ thuật từ khi còn rất trẻ, Đỗ Bảo sớm có những sáng tác đầu tay ngay từ thuở thanh niên. Sáng tác đầu tiên của Đỗ Bảo là ca khúc "Mùa hè", được anh viết vào năm 14 tuổi[74] mà chính anh thừa nhận "hồn nhiên" và "ngô nghê"[75].

Ca khúc "Cỏ mềm" được anh viết vào mùa thu năm 1997, và câu hát "tiếng đàn còn tràn đầy khát khao" có liên quan trực tiếp tới việc anh tạm dừng hoạt động trình diễn ở các khách sạn, quán bar, vũ trường và xa lánh âm nhạc một thời gian. Ca khúc "Ngày tháng chờ mong" (1998) được anh viết trong thời gian sức khỏe yếu do tam ca 3A thể hiện[76] chính là sáng tác đầu tiên của anh được trình diễn tại một sân khấu lớn[77]: chính buổi biểu diễn của tam ca 3A tại triển lãm Giảng Võ, Hà Nội đã giúp anh quyết định quay trở lại với con đường viết nhạc của mình. Rất nhiều tình khúc của Đỗ Bảo được lấy cảm hứng từ đời sống cá nhân, như "Bức thư tình đầu tiên" từng được anh sáng tác cho người bạn gái trước kia[9][78], còn "Bức thư tình thứ hai" được anh viết khi nhớ lại về buổi gặp gỡ lần đầu tiên với người vợ sau này của mình[21]. "Bài hát cho em" cũng là một bản tình ca nổi tiếng của Đỗ Bảo, được Trần Thu Hà trình bày rất thành công trong chương trình Gala 2000[24]. "Điều ngọt ngào nhất" cũng được anh viết dành cho mối tình cũ[78]. "Cầu vồng đêm mưa" được Đỗ Bảo sáng tác từ năm 20 tuổi và nội dung của nó vẫn được nhiều người nghe phỏng đoán theo những cách vô cùng khác nhau. Hầu hết những sáng tác đầu tiên của Đỗ Bảo, ngoại trừ ca khúc "Cánh buồm đỏ thắm" và "Đường trung dung", đều được anh cho vào album đầu tay Cánh cung (2004) của mình. Bản thân nhan đề của album này cũng thể hiện quan điểm sống của cá nhân anh "Thành công của tôi có một nửa là sự cố gắng, nửa kia là do may mắn. Một mũi tên dù có sắc đến đâu cũng không thể tự nhiên bay được. Nó bay xa nhờ sức đẩy của "Cánh cung". "Cánh cung" như đời sống của tôi. Gia đình, bạn bè đã cho tôi sức đẩy để bay lên. Thành công không thể đến nếu không có sự hỗ trợ."[31]

Trong khoảng thời gian cộng tác cùng chương trình Trí tuệ Việt Nam, Đỗ Bảo viết nên một số ca khúc mang tính thử nghiệm như "Mùa cây trổ lá" (sau đó được anh hòa âm phối khí và đưa vào album Ban mai xanh năm 2006 của ca sĩ Khánh Linh) hay "Xuân vẫn sang kì diệu" được ca sĩ Nguyễn Ngọc Anh trình bày thành công. Trong album Những ô màu khối lập phương (2007) của ca sĩ Tùng Dương, Đỗ Bảo đã trực tiếp sáng tác 4/8 ca khúc, bao gồm ca khúc tiêu đề, "Cô đơn", "Vòng tròn" và "Đỉnh núi lãng quên". Sau khi lập gia đình và có người con gái đầu lòng, những biến chuyển lớn trong cuộc đời Đỗ Bảo liền được anh đưa vào nội dung trong album thứ hai của mình mang tên Thời gian để yêu (2008). Anh quan điểm: "Tôi có quá nhiều việc phải làm và nếu chúng ta làm một cách trách nhiệm thì chẳng có thời gian để làm việc gì khác... Dành thời gian để mà yêu cũng là điều hợp lẽ. Sống chậm lại, lắng nghe đời sống cũng là một cách yêu."[79] Trong số những ca khúc đó, "Mây" được anh viết dành tặng riêng cho người vợ của mình[58], còn "Ngược sáng" với ca từ nhiều ẩn dụ hơn, nhạc điệu trúc trắc hơn như ngầm khẳng định phần vẫn sẵn sàng bứt phá trong Đỗ Bảo[80], trong khi "Bài ca tháng sáu" được anh coi là "một bài tình ca mà thiếu vắng tình yêu"[81]. "Chìm trong muôn thuở" là quà tặng riêng của Đỗ Bảo cho ca sĩ Nguyễn Ngọc Anh và được bản thân cô coi là nhân chứng cho câu chuyện buồn của mình[82]. Ca khúc chủ đề do ca sĩ Nguyên Thảo trình bày thậm chí được Đỗ Bảo sáng tác hoàn thiện chỉ trong một buổi chiều. Nếu như Hồ Quỳnh Hương rất thành công với các ca khúc "Bức thư tình thứ hai" và "Bức thư tình thứ tư"[83][84] thì "Bức thư tình đầu tiên", "Bức thư tình thứ ba" và "Bức thư tình thứ năm" lại đi liền với tên tuổi của Tấn Minh[85], thậm chí 2 ca khúc sau đã trở thành tên các album phòng thu của cá nhân ca sĩ (2006 và 2013)[86]. Ca khúc "Bức thư tình thứ ba" được Đỗ Bảo viết nên khi anh nhìn thấy "ngọn lửa ai đó đốt lá rụng" trên đường Yên Phụ và "ngọn lửa ấy làm tôi nghĩ cả trăm điều về tình yêu"[9], trong khi "Bờ cõi trăm năm" lại sâu sắc hơn với sự suy tư về cuộc sống và nhân sinh.

Tiếp tục khẳng định sở trường ở tình ca[81], 5 năm sau album Cánh cung 2, Đỗ Bảo cho phát hành album Chuyện của mặt trời – Chuyện của chúng ta (2013) với 12 ca khúc dành riêng cho Trần Thu Hà. Những trải nghiệm cuộc sống ở tuổi 30 của 2 người bạn thân với chủ đề chính là tình yêu và lương tâm đã được chuyển thể thành nội dung của album[20]. Các ca khúc được sáng tác theo nhiều màu sắc và không gian âm nhạc đa dạng, nhạc sĩ nói: "Tôi muốn làm như thế để bộc lộ được tiếng hát của Hà Trần đúng với tầm vóc của cô ấy và cũng mang đến những trải nghiệm bớt nhàm chán đối với khán giả."[87] Trần Thu Hà nhận xét các ca khúc của album "vừa vặn và đầy đặn", "cho thấy sự chín chắn trưởng thành của Bảo trong tư duy âm nhạc và con người."[32] Ca khúc "Hành trang để yêu" được anh sáng tác như là "tâm sự của một cô gái cảm thấy không thể đến được với người yêu dù họ ở rất gần nhau, dù hành trang của cô chỉ là trái tim, rất nhẹ nhàng."[88] Tình bạn lâu năm giữa Đỗ Bảo và Trần Thu Hà được anh trực tiếp viết nên câu hát "Thời gian không tuổi buộc người chốn đây, dù ta khác biệt lạnh nóng hai miền. Giấc mơ xa vời chỉ luôn luôn cháy, dù nơi chúng ta là đêm với ngày" trong ca khúc nhan đề[82]. Ca khúc "Chuyện tôi yêu" được anh viết nên từ những kỷ niệm tuổi thơ sống trong khu phố cổ Hà Nội, "Tháng hai uể oải" là tâm trạng của một người ngán ngại bắt nhịp lại guồng quay công việc sau đợt nghỉ Tết dài. "Đôi giầy lười" thậm chí được Đỗ Bảo sáng tác từ những suy nghĩ trong một lần uống cafe đánh giày. "Bài ca cây đàn" được anh sáng tác dành tặng riêng tất cả những nghệ sĩ cùng anh hoàn chỉnh album[89].

Ngoài các sản phẩm chính thức, Đỗ Bảo cũng sáng tác nhiều ca khúc đặt hàng hay tham gia các cuộc vận động sáng tác của các bộ ngành, tập đoàn, công ty,...[90] Ca khúc "Bài ca thời đại"[91] do ca sĩ Đức Tiến thể hiện đoạt giải nhất trong cuộc thi tổ chức bởi VNPT và sau đó được vinh dự trình diễn trước Thủ tướng chính phủ trong dịp phóng vệ tinh Vinasat-1 vào tháng 4 năm 2008[90] Ngoài ra, anh còn viết ca khúc "Những con đường mở rộng về cuộc sống", trình bày bởi ca sĩ Ngọc Anh và giành giải nhì Cuộc thi sáng tác ca khúc dành cho các y bác sĩ năm 2009[92], hay "Nơi ấy một ngày" được tuyển chọn cho Cuộc vận động sáng tác ca khúc Tiết kiệm năng lượng 2012 tổ chức bởi Bộ Công thương và EVN[93][94] hay ca khúc "Viettel đại dương xanh",...

Bên cạnh việc sáng tác, Đỗ Bảo còn là một nhạc sĩ hòa âm phối khí và chỉ huy dàn nhạc[57].