声優活動と並行して、キャラクターソング（キャラソン）における高い歌唱表現力もファンから絶賛されています。ただ歌が上手いだけでなく、「そのキャラクターとして歌う」技術が極めて高いのが特徴です。
注目のキャラクターソング3選：
- 『うたの☆プリンスさまっ♪』愛島セシル関連楽曲（「Happiness」「GREEN AMBITION」など）：透明感のある伸びやかな歌声と、セシルの純粋な魂がストレートに伝わる名曲揃いです。
- 『あんさんぶるスターズ！！』三毛縞斑楽曲（「愉快痛快 That's alright!」など）：豪快でお祭り男な斑のキャラクター性を全開にし、力強く包容力のある歌声でフロアを盛り上げます。
- 『薄桜鬼』キャラクターCD 斎藤一（「風花 -Kazabana-」など）：寡黙な斎藤が胸に秘めた切ない想いと武士の覚悟を、叙情的なメロディに乗せてしっとりと歌い上げています。
音楽ユニット活動やソロでの表現でも見せる抜群のリズム感と情感豊かなボーカルは、鳥海浩輔のアーティストとしての底力を物語っています。
