La carrera musical de Gomez comenzó cuando grabó el tema principal de la banda sonora de 'Wizards of Waverly Place' en 2007. Luego firmó un contrato discográfico con Hollywood Records y lanzó su álbum debut 'Kiss &Tell' en 2009, que fue un éxito comercial.
Sus álbumes posteriores, incluidos 'A Year Without Rain' (2010), 'When the Sun Goes Down' (2011) y 'Stars Dance' (2013), la consolidaron aún más como una cantante exitosa. A lo largo de los años, colaboró con varios artistas, como Justin Bieber, Zedd y Marshmello, y lanzó numerosos sencillos de éxito.
Además de su carrera en solitario, Gómez ha estado involucrada en varias colaboraciones musicales y se desempeñó como productora ejecutiva de bandas sonoras de algunas de sus películas. Su carrera musical ha crecido en paralelo a su carrera como actriz y continúa lanzando nueva música y actuando como cantante.