Jabarkan Kolaborasi dari Sara Bareilles

Pada Desember 2008, sebuah singel oleh Bareilles berkolaborasi dengan Ingrid Michaelson berjudul "Winter Song", dirilis oleh kompilasi The Hotel Cafe Presents Winter Songs. Bareilles dan Michaelson kemudian tampil bersama di The Tonight Show with Jay Leno. Pada Desember 2011, "Winter Song" mencapai nomor 2 di Irish Singles Chart. Dia juga merekam lagu "Come Home", berduet dengan OneRepublic, yang dirilis di iTunes pada 14 Juli 2009.

Bareilles tampil bersama dengan banyak penyanyi lain di final season ketiga dari 30 Rock, bersama Mary J. Blige, Rachael Yamagata, Sheryl Crow, Norah Jones, dan Elvis Costello. Dia juga muncul bersama Weezer di Jimmy Kimmel Live dan sebagai bintang tamu, membawakan "(If You're Wondering If I Want You To) I Want You To" juga dijadikan sebagai penampilan spesial di YouTube.

Dia telah tampil untuk Keluarga dari President Amerika Serikat berkali-kali. Bareilles pertama kali diundang oleh Ibu Negara Michelle Obama untuk tampil di KTT G-20 di Pittsburgh pada September 2009. Di sini dia membawakan lagu untuk Ibu Negara dari 20 negara dan kemudian makan malam dengan Michelle Obama. Keluarga Obama kembali mengundangnya untuk tampil di Easter Egg Roll pada 2010. Pada 20 Oktober 2010, diumumkan bahwa Bareilles akan menjadi penyanyi pembuka untuk Presiden Obama di rapat umum Las Vegas untuk pemilihan paruh waktu Partai Demokrat. Pada Desember 2010, Bareilles dan sesama penyanyi Ingrid Michaelson menampilkan lagu "Winter Song" untuk Obama dan banyak penonton di National Christmas Tree Lighting. Pada 2011, saat band pop rock Maroon 5 sedang melakukan tur untuk promosi album Hands All Over , Bareilles berkontribusi pada bagian vokal wanita (awalnya milik Lady Antebellum) untuk lagu "Out of Goodbyes". Dia muncul dengan band Sugarland untuk meng-cover "Come on Eileen" Dexys (Midnight Runners) di ditampilkan eksklusif di YouTube.

Pada Desember 2010, Bareilles muncul di final musim kedua The Sing-Off untuk menyanyikan "King of Anything" dengan The Backbeats. Dia membawakan duet "Love Won't Let You Get Away" dengan Seth MacFarlane. Mereka kemudian bersatu kembali untuk membawakan lagu di Club Nokia pada 26 Maret 2011. Dia bergabung dengan The Sing -Off sebagai juri di musim ketiganya bersama musisi Ben Folds dan Shawn Stockman (dari Boyz II Men). Ia and Folds menyanyikan lagu klasik oleh Frank Loesser "Baby, It's Cold Outside" pada episode bertema Natal untuk acara tersebut pada Desember 2011. Pada 2012, Folds kemudian memproduksi, bermain, dan mengisi vokal latar pada EP Bareilles 'Once Upon Another Time'. Folds juga memberikan kata pengantar untuk buku Bareilles di tahun 2015, Sounds Like Me: My Life (So Far) In Song.

Bareilles juga terlibat di lagu berjudul "Summer is Over," singel pertama dari album studio ketiga Jon McLaughlin yang berjudul Promising Promises.

Album Natal Seth MacFarlane yang berjudul Holiday for Swing, dirilis pada 30 September 2014, juga menampilkan Bareilles. Dia bergabung dengannya dalam membawakan lagu "Baby, It's Cold Outside". Album itu juga menampilkan kolaborasi dengan Norah Jones dan Chuck Berghoffer serta orkestra yang terdiri dari 65 orang yang direkam di Abbey Road Studios di London.

Bareilles kembali berkolaborasi dengan Ben Folds pada Januari 2018 di The Kennedy Center untuk konser DECLASSIFIED: Ben Folds Presents dengan National Symphony Orchestra. Dalam orkresta tersebut juga hadir pemain biola, penyanyi, dan komposer pemenang Penghargaan Pulitzer, Caroline Shaw. Shaw melakukan komposisi modern untuk  lima lagu Bareilles, termasuk "She Used to Be Mine" dari Waitress, "Love Song", "Brave", dan juga "Once Upon Another Time".