行音乐爲主，经常采用气声唱法，但也常把美声唱法、民族唱法以及戏曲的元素加入歌曲中，有时还在演唱时加入一些歌剧和音乐剧方向的表演。除了他自己本身会讲因而会唱的国语、英语、俄语、乌克兰语四种语言外，周深还会用别的语言唱歌，例如他还曾经用粤语、日语、意大利语、法语、印度地区语言等语言进行正式的公开演唱（详见周深音乐作品列表）。除了抒情歌曲，周深还正式演唱过国风、二次元、摇滚、电子等风格的歌曲，在个人巡回演唱会上还尝试过唱跳歌曲。周深善于模仿各种不同的音色，例如婴儿哭声、萝莉音、少年音、御姐音、美声男高音、Si