NPB・MLB通算で507本の本塁打を打った。巨人時代は、日本野球界を代表する長距離打者で、10年間で332本塁打を放った。高校卒業から10シーズンでの本塁打数は、王貞治の356本に次ぐ歴代2位で、300本以上打った打者は王と松井の2人だけである。OPSでも、通算4000打数以上の選手では王貞治に次いで歴代2位となる通算.996。MVPを獲得した1996年以降の7シーズンは、主砲に必要な指標である本塁打・打点・長打率・OPSで、ロバート・ローズやロベルト・ペタジーニという他球団の外国人助っ人とリーグ1位を争った。最多本塁打と最多打点のタイトルを何度も獲得し、首位打者も2001年に獲得した。MLB移籍後は、勝負強さが魅力の中距離打者として活躍した。タイトル争いをする程の数値は残せなかったものの、本塁打・長打率・OPSではシーズン記録・通算記録共に日本人メジャーリーガー歴代1位、打率・安打・出塁率は、シーズン記録・通算記録共にイチローに次ぐ歴代2位である。また、本塁打・打点・長打率・OPSでリーグ20位以内を記録したことがあるのは松井だけである。また、打者が打席あたりに産み出した得点の傑出度であり、リーグごとの得点環境やパークファクターも考慮されるため一律の条件で打者を評価する事が出来るwRC+や、パークファクターも考慮され、リーグ平均からの傑出度を測るOPS+でもシーズン記録・通算記録共に松井が1位である。打撃については「楽に、なおかつ正確にスイングする」、「ゆっくり、ボールを見極める間合いをつかむ」、「左の軸足から、踏み出す右足にスムーズに体重移動する」、「140キロのボールを130キロぐらいに見えるぐらいボールをゆっくり見る」などということを挙げている。日本時代は狭い東京ドームを本拠地にしていたが、広いナゴヤドームや甲子園球場でも本塁打を量産していた。MLB移籍前は「メジャーでもホームランバッターでありたい」と語っていたが、MLB移籍以降は本塁打が減り、自らを「メジャーでは中距離打者」と評すことが多くなった。各種データからも、強打者から巧打者への変身が見て取れる。NPB時代は5度のOPS1.000超えを果たしたが、MLB移籍後は2004年の.912が最高であり、長打率も2004年と2009年を除いて.500を切っている。MLBでの本塁打減少については、朝日新聞紙上の上原浩治との対談において、「ボールが飛ばない」とNPB/MLBのボールの質の違い（MLBで使用される球はNPBで使用される球より格段に飛ばないとされる）に言及している。また、NPBよりも外に広いストライクゾーンと、本人曰く「見たこともないボール」という打者の手元で微妙に変化しながら外角に落ちる球（ムービング・ファストボール）にも苦しめられた。そして、「最大の問題」として、右利きの左打者であるため左手で打球を押し込む力がどうしても弱くなってしまうことを挙げ、「メジャーでホームランを打つためには外角の球を逆方向に打てる技術とパワーが必要。そのためには左手の押し込みがきちっとできないとダメなんです」と語っている。これらの要因が重なって、ホームラン数はNPB時代に比べて大きく減少した。MLB2年目以降は、NPB時代のようにボールを前で捉えるのではなく、出来るだけ体に近付けてから確実にバットの芯で捉えるスタイルへと切り替えた。また、ウェートトレーニングなどでも左手を重点的に鍛え、左手で箸を持つなどの努力を重ねた。外角のボールに対しては、「打てないボールは、打たなくていい」と割り切ると共に、レフト側に強く打ち返すという気持ちを持つことで、次第に克服していった。こうしてMLBに適応していった松井だが、ボールを体に近付けてから打つスタイルに変えたことで飛距離が出にくくなり、NPB時代のような圧倒的な本塁打数を記録することはなくなった。本塁打よりも、最もチームの勝利に直結する打点にこだわるようになり、MLB在籍9年間で4度も100打点以上を記録している。元MLBコラムニストのラリー・ロッカは「松井はゲームに勝つために必要なさまざまな武器をもっている。それはホームランを40本打つよりも重要なことだ」と評価している。それでも日本人選手では唯一、MLBでのシーズン30本塁打と5度のシーズン20本塁打以上を記録。2004年には、アジア人でも唯一の31本塁打を放ち、翌2005年は打率、本塁打、打点の三部門全てで日本人トップの成績だった。この2005年はMLB3年目であったが、日本人史上初となるMLB通算50号を放ち、2007年（5年目）には100号、2010年（8年目）には150号を放った。2012年にはイチローがMLB通算100号に到達したが、MLBで通算100本以上の本塁打を打っている日本人はこの2人だけであり、2013年現在、50本以上を打っている日本人も他には現れていない。現役最終年となる2012年には2本の本塁打を放ち、MLB通算175本で現役引退した。現役時代は、度々本塁打へのこだわりを滲ませる発言もしており、2009年開幕前には、打率よりも本塁打にこだわる本来の姿に戻ることを明言していた。同年は本塁打にこだわる姿勢に戻り、MLB7年目にして16.3打数に1本という自己最高の本塁打率（リーグ7位）を記録し、プレーオフでも4本塁打を放つ活躍を見せた。これは、MLB在籍期間が長くなり、MLBの投手が投げる球の軌道にも慣れ、再び体の前でボールを捉えることが出来るようになってきたからだという。しかし、翌2010年は衰えを見せ、本塁打数・本塁打率共に悪化。2011年は、怪我で長期離脱した2006年と2008年を除いて、MLB移籍後最低であった2003年の16本を下回る12本に終わり、2012年は、MLB昇格後7打席で2本塁打を放ち意地を見せたものの、戦力外通告を受けるまでの96打席で本塁打が出なかった。ヤンキース時代は、左打者にホームランが出やすいヤンキー・スタジアムを本拠地としていたが、球場に関係なく本塁打を放っていた。2009年は28本塁打のうちヤンキー・スタジアムで放ったのは半分以下の13本塁打で、残りの15本塁打はビジターで放った。前述のように、右投左打の打者であることから「どうしても左手が弱い」と自己分析しており、左方向へ流し打つ打球はあまり伸びがない。ヤンキース時代7年間で放った140本塁打のうち、左方向への本塁打は10本にも達しない。不調時には打球が上がらずに、内野ゴロが増える傾向にある。日本時代の2001年や2002年の前半も打球が上がらずに苦しんだ経験がある。最新のセイバーメトリクスなどを扱う米国の大手記録サイトFangraphs  によれば、シンキングファストボールに苦しんだ2003年のGB/FB（全ゴロ数÷全フライ数）は2.30に達し、全打球に占めるゴロの割合は54.7パーセントに達した。一方で、フライの割合は23.8パーセントに過ぎなかった。これはゴロが多いことで知られるイチローとほぼ同じ数字であった。しかし、メジャーに対応した翌年からは打球が上がることが多くなりフライ性の割合が増え、GB/FBも0.89〜1.36の範囲で推移している。打率についてもNPB時代の通算打率は3割を超え、2001年には首位打者のタイトルも獲得している。MLBでも2005年に打率.305を記録、この年はイチローの打率を上回った。それ以外の年も2008年までは3割前後の打率を残している。選球眼に優れており、打席ではしっかりとボールを見極め、無闇に早打ちはしない。早いカウントでのボール球に手を出すことは少なく、2ストライクに追い込まれても簡単にはあきらめない。三振の数もあまり多くない。「全ての打者に共通するのは打率」という意識を持っており、本塁打数よりも打率を調子・相性の判断基準にしている。特に苦手としているコースが無いことも安定した打率を残せる要因であったが、2009年は外角球の打率が大幅に低下し、ヒットゾーンが限られたコースに狭まった。また、引っ張る打球の率が上昇し、いわゆるプルヒッターとしての度合いが強まった。そのため、夏場以降は相手チームから右方向への打球に備えた守備シフトを敷かれるようになった。2009年はそれまで得意にしてきた速球に対する成績も低下し、外角球への対応と併せて打率低下の要因になったと見られている。基本的にスロースターターであり、4月、5月は低打率に苦しむこともあったが、後半戦には調子を上げた。MLBでの通算成績も、4月、5月のOPSは.700台であり、6月以降は.800を超えている。特に、7月は通算打率.309、OPS.916と得意にしている。左打者ではあるが、対左投手も苦にしないことで知られた。MLB1年目の2003年は、対右投手と対左投手の打率は共に.287であり、翌2004年こそ対右投手が.314、25本塁打、対左投手が.265、6本塁打とバラつきが目立ったが、2005年は対右投手が.281、15本塁打の成績だったのに対し、対左投手では.354、8本塁打と打ち込んだ。2009年も左投手から本塁打を量産し、左打者としてはプリンス・フィルダーと並んで両リーグ最多タイとなる13本塁打を左投手から放った。しかし、2010年は対左投手の打率が低迷し、シーズン後半は相手先発が左投手の時はベンチを温めることが多くなった。2011年は対右投手の4本塁打、OPS.654に対し、対左投手は8本塁打、OPS.795と再び強さを発揮した。MLB10年間の通算では、対右投手は3534打席で打率.281、119本塁打、OPS.831、対左投手は1532打席で打率.284、56本塁打、OPS.802となっている。投手との相性については「相手との相性は考えない。投手によって、ある程度狙い球を絞って打席に入るだけ」と語っている。対戦する投手を「どんな球種を持っているか」、「何を使って空振りさせようとしてくるか」、「どういう感じで術中にはめようとしてくるか」といった大枠でタイプ分けし、球種の代表的な使い手として知られる有力投手や対戦機会の多い投手に当てはめて対戦に臨んでいたという。「いわゆる魔球と言われるような緩い球速で変化の大きい変化球よりも、カッター系やシンカー系といったムーヴィング・ファスト系の芯を外す球種の方が厄介」と述べており、こうしたムーヴィングファスト系の球種を操ったペドロ・マルティネスとロイ・ハラデイを『最高の投手』として挙げている。NPB時代には、石井一久を苦手にしていた。1999年には遠山奬志に13打数無安打に抑えられたが、翌2000年に遠山から本塁打を含む3安打を放つと、2001年以降は逆に打ち込んだように、努力・工夫を積み重ねて苦手投手を克服する忍耐強さを持っている。MLBに在籍した10年間で計782人の投手と対戦したが、30打席以上対戦している投手は24人である。その中で対戦成績のOPSが1.000を超えている投手は、デレク・ロウ（1.213）、ヨハン・サンタナ（1.189）、ジェレミー・ボンダーマン（1.118）、バートロ・コローン（1.033）、エドウィン・ジャクソン（1.009）の5人である。それ以外では、ジェームズ・シールズ（26打席で1.542）、ダグ・ウェクター（24打席で1.378）、ブロンソン・アローヨ（23打席で1.379）、ブライアン・タレット（21打席で1.521）と特に相性がいい。逆に分が悪いのがジェレッド・ウィーバー（.454）、ブルース・チェン（.502）、スコット・カズミアー（.531）、ジェレミー・ガスリー（.552）である。それ以外では、B.J.ライアン（24打席で.439）、グスタボ・チャシーン（24打席で.426）、スコット・ショーエンワイス（21打席で.267）と特に相性が悪い。また、全投手中最多の69回対戦しているボストン・レッドソックスのナックルボーラー、ティム・ウェイクフィールドに対しても苦手意識を持っていた。ウェイクフィールドに対しては、通算62打数13安打の打率.210、OPS.645であり、「あの球は打てない。だって、あんな球を投げられる投手がいないんだから、練習のしようがないんだもの」と感服している。また、MLB初安打を放った相手であり、「最高の投手」と敬意を払ったロイ・ハラデイとはウェイクフィールドに次いで2番目に多い67回の対戦があり、63打数14安打の打率.222ながら、ジェームズ・シールズと並んで全投手中最多の4本塁打を放っている。以前はハラデイを大の苦手にしていたが、晩年は苦手を克服した。対戦機会が多いハラデイに対しても、対戦する時は狙い球を絞るようにしているという。打撃妨害での出塁が一般的な打者に比べて多い。2010年は4度の打撃妨害を受けたが、これはMLB全体でカール・クロフォード（5度）に次いで2番目に多い数字だった。打撃フォームは毎年微妙に変えていた。プロ初年度はグリップを低くして構えていたが、1年程で首の付け根の高さに修正。30本以上の本塁打を量産しだした1996年頃は、投手に対してバットを垂直に立たせた状態。50本で本塁打王を獲得した2002年には、それまでより少しバットを傾けて腰のねじりも大きくなっていた。メジャー移籍後もこの習慣は続き、左手首の骨折から復帰した2007年以降はがに股に立って尻を突き出したようになり、2010年からは左方向へ打つことを意識するために、グリップを首の付け根より高く構えて外角の球でも体の近くでミートするようにしていた。