Soundgarden var en pioner i Grunge-sjangeren, som blandet elementer av punk rock og heavy metal i et skittent, energisk lydbilde. Soundgarden er lyden under de første årene av Seattle Grunge-scenen har blitt beskrevet som bestående av «knudrete neo-Zeppelinismer». Soundgarden ville ofte bruke alternative tunings og ulike tidspunkter som signaturer i sine sanger. Mange Soundgarden-sanger ble utført i drop D-gitarstemming, inkludert «Jesus Christ Pose», «Outshined», «Spoonman» og «Black Hole Sun». E-strengene på instrumentene var til tider innstilt lavere, for eksempel på «Rusty Cage», der den nederste E-strengen er innstilt hele veien ned til H (engelsk B). Noen sanger brukte de mer uortodokse gitarstemminger: «My Wave» og «The Day I Tried to Live» er begge i stemt i E-E-H-H-H-E (engelsk E-E-B-B-B-E). Soundgardens bruk av uvanlige antall slag per takt som signatur, var variert, og mens typiske sanger som «Jesus Christ Pose», er i vanlig 4/4 tid, er «Outshined» i 7/4, «My Wave» bruker 5/4, «Fell on Black Days» er i 6/4, «Never the Machine Forever» bruker 9/8, «Rusty Cage» bruker 19/8, og «Spoonman» veksler mellom 7/4 og 4/4. Thayil har sagt at Soundgarden vanligvis ikke vurderer taktangivelsen i en sang før bandet hadde skrevet den, og at bruk av ulike antall slag per takt var «en total ulykke».