Mälkki har hatt engasjementer som gjestedirigent for mange av verdens ledende orkestre, bl.a. Berliner Philharmoniker, Münchener Philharmoniker, BBC Philharmonic Orchestra, BBC Scottish Symphony Orchestra, Concertgebouw orchestra Amsterdam, Orchestre philharmonique de Radio France og Boston Symphony Orchestra. Sammen med Ensemble intercontemporain har hun gjort en rekke plateinnspillinger av samtidsmusikk av bl.a. Michael Jarrell, Philippe Manoury, Yann Robin, Pierre Jodlowski og Bruno Mantovani. Hun har også gjort to platespillinger med Stavanger Symfoniorkester på BIS Records: en innspilling med verker av Arvid Kleven og en innspilling med verker av den finske komponisten Uljas Pulkkis.