Musikalsk inkorporerer Pussycat Dolls først og fremst pop- og R&B-påvirkninger, ofte smeltet sammen med elementer av dance-pop og urban. Deres selvtitulerte debutalbum (2005) er kjent for sin overveiende R&B-lyd og inneholder bidrag fra produsentene Timbaland, will.i.am og Rich Harrison. Albumet var kommersielt vellykket, og oppnådde multi-platina-status i flere land, og skapte de internasjonale hitlistene "Don't Cha" (med Busta Rhymes) og "Stickwitu".
Gruppens andre album, Doll Domination (2008), omfavnet en mer danseorientert lyd, og samarbeidet med produsenter som Dr. Luke, Akon og Sean Garrett. Albumet oppnådde respektabelt salg, men matchet ikke suksessen til forgjengeren. Hovedsingelen, "When I Grow Up", var en kommersiell suksess og ble gruppens andre nummer én-hit på US Billboard Hot 100.
Etter utgivelsen av Doll Domination opplevde Pussycat Dolls lineup-endringer og ble oppløst i 2010. I 2019 ble det imidlertid kunngjort at den opprinnelige lineupen til gruppen ville gjenforenes for en opptreden på Super Bowl-halvtidsshowet i 2020, som inneholdt spesialgjester utøver Snoop Dogg.
Når det gjelder deres kunstneriske identitet og stil, er Pussycat Dolls kjent for sine forseggjorte sceneopptredener, som ofte involverer intrikate danserutiner, synkronisert koreografi og forseggjorte kostymer. Hvert medlem av gruppen har sine egne unike talenter og roller i kollektivet.
Totalt sett har Pussycat Dolls oppnådd kommersiell suksess og popularitet gjennom deres blanding av pop- og R&B-musikk, kombinert med deres svært koreograferte forestillinger og distinkte visuelle estetikk.