Bellamys gitarrspelsstil har hyllats av kritiker. 2009 rankades han som nummer 29 i tidningen Rolling Stones lista över "The 100 Greatest Guitarists of All Time". 2015 rankades han som nummer 14 i tidningen Total Guitars lista över "The 100 Greatest Guitarists of All Time".
Bellamys gitarrspel kännetecknas av hans användning av övertoner, tappning och legatotekniker. Han är också känd för sin omfattande användning av effektpedaler och syntar, som han använder för att skapa ett unikt och distinkt ljud.
Förutom sitt gitarrspel är Bellamy också känd för sin kraftfulla och känslomässiga sång. Han använder ofta en falsettröst, och han kan hålla höga toner under långa perioder.
Sammantaget är Matthew Bellamy en mycket skicklig och respekterad musiker. Han är en virtuos gitarrist och en begåvad sångare och låtskrivare. Han anses allmänt vara en av de bästa gitarristerna i sin generation.