Rihannas vokale rekkevidde har blitt rost for sin allsidighet, kraft og smidighet. Hun er i stand til å synge med stor kontroll og presisjon, og hun har en naturlig vibrato som tilfører stemmen hennes en vakker dybde. Stemmen hennes er også godt egnet for en rekke sjangre, inkludert pop, R&B, hip-hop og reggae.
Noen av Rihannas mest populære sanger som viser vokalspekteret hennes inkluderer «Umbrella», «Diamonds», «Stay» og «Love on the Brain».