Gomez sin musikkarriere startet da hun spilte inn temasangen til "Wizards of Waverly Place"-soundtracket i 2007. Hun signerte deretter en platekontrakt med Hollywood Records og ga ut debutalbumet "Kiss &Tell" i 2009, som ble en kommersiell suksess.
Hennes påfølgende album, inkludert 'A Year Without Rain' (2010), 'When the Sun Goes Down' (2011), og 'Stars Dance' (2013), etablerte henne ytterligere som en suksessfull sanger. Gjennom årene samarbeidet hun med forskjellige artister, som Justin Bieber, Zedd og Marshmello, og ga ut en rekke hitsingler.
I tillegg til solokarrieren har Gomez vært involvert i flere musikalske samarbeid og fungert som utøvende produsent for lydspor til noen av filmene hennes. Musikkarrieren hennes har vokst parallelt med skuespillerkarrieren, og hun fortsetter å gi ut ny musikk og opptre som sanger.