素材には高級品ではコウキ材（インド産）を用いるが、シタン、カリン（花林）材（タイ王国やミャンマー、ラオスなどの東南アジア産）の棹もある。以前はカシ、クワ製も多かった。最近一部ではスネークウッドを使うこともある。特殊なものとしてビャクダンやタガヤサンを使うこともある。固く緻密で比重の高い木が良いとされる。胴は全て花林製だが昔は桑、ケヤキのものもあった。上級品では、内側の面に鑿（のみ）で細かな模様を一面に彫り込む。これを「綾杉」といい、響きを良くすると言われている。
革は一般に琉球三線のニシキヘビの皮と異なり、猫の腹や犬の皮を使用していたが、高価な事と、動物愛護法の観点から現在は両方とも使用されなくなってきており、代替素材として羊皮や合成皮革に移り変わっているが、津軽三味線は例外を除き犬革を使用する。雌猫は交尾の際、雄猫に皮を引っ掛かれてしまうため雌猫の皮を用いる場合は交尾未経験の個体を選ぶ事が望ましいと言われることもある。実際には交尾前の若猫の皮は薄い為、傷の治ったある程度の厚みの有る皮を使用することが多い。合成製品を使用する場合もあるが、音質が劣るため好まれない。三味線が良い音を出すためには、胴の大きさの範囲内で厚みのある皮を使うことが必須となる。このため牛革では大きすぎる。小動物で入手が容易な理由で、琉球時代の三線から改変を経て猫や犬が使用され、試行錯誤の末に江戸時代に現在の形が完成された。現在は、猫や犬の皮はほとんどが輸入品である。また、皮以外の棹の材料の紅木をはじめ胴と棹の材料である花林、糸巻きに使用される象牙や黒檀、撥に使う鼈甲なども同様である。
現代では、胴に合成紙を張るなどした簡易版の三味線も製作されている。入門用や、動物愛護を重視する欧米観光客の日本土産として購入されている。猫などの皮を使っていると知って三味線を習うことを躊躇する人もいるため、三味線に張っても音質が良い人工皮革を開発した職人もいる。