นอกจากบทบาทการแสดงแล้วในภาพยนตร์แทบทุกเรื่องมักจะมีฉากที่ มาริลีน ร้องเพลงอยู่ด้วยเสมอ และเธอมักจะถูกพูดถึงเสมอในฉากร้องเพลง มาริลีนเคยให้สัมภาษณ์ว่า สิ่งที่ทำให้เธอมั่นใจที่สุดในการแสดงอย่างใดๆ ก็แล้วแต่ การร้องเพลงและการแสดงประกอบเป็นสิ่งที่เธอถนัดที่สุด

เธอได้โชว์เสียงเป็นครั้งแรกกับเพลง Every Baby Needs A Da Da Daddy และ Anyone Can Tell I Love You ในภาพยนตร์เรื่อง La-dies Of The Chorus (พ.ศ. 2491) และในปี พ.ศ. 2493 กับ Oh,What A Forward Young Man You Are ในภาพยนตร์เรื่อง A Ticket To Tomahawk ซึ่งมาริลีนแสดงเป็นแค่ตัวประกอบ 1 ใน 3 สาวคอรัส ส่วนฉากที่เรียกได้ว่าทำให้ มาริลีน เริ่มกลายเป็น Sex symbol ส่วนนึงมาจากภาพยนตร์เรื่อง Niagara (1953) ต่อมาเธอได้ร้องเพลง Two Littles Girls From Little Rock, Bye Bye Baby และ When Love Goes Wrong (Nothing Goes Right) ในภาพยนตร์เรื่อง Gentleman Prefer Blondes และต่อมาเพลงที่ถูกมาดอนน่าเลียนแบบไปใน Diamonds Are A Girls's Bestfriend และฉากที่ไม่มีใครลืมเธอเมื่อมาริลีน ร้องเพลง River Of No return กับเปียโนกับชื่อหนังเรื่องเดียวกันในปี 1954

และผลงานนอกจอคือการที่เธอไปร้องเพลง Happy Birthday To You ให้กับประธานาธิบดี จอห์น เอฟ เคเนดี ที่เมดิสัน สแควร์ การ์เด็น เมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม พ.ศ. 2505 (ค.ศ. 1962) ท่ามกลางความตกตะลึงของผู้คน