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、Siri电子音、小狗叫、杀猪音等，有时会在一首歌曲中加入多种音色的演唱。周深说自己小时候在音乐上受邓丽君的影响最大，学到的其中一个特点就是吐字清晰。周深音域比一般男性高，擅长用弱混和气声唱歌，加上天赋音色纯凈，而且混声唱歌会有空灵感，所以很多人觉得他音色空灵婉转。央广在给周深颁