Обычно Губайдулину помещают в «первой тройке» советского авангарда 1960–1980-х годов, сразу вслед за Э.Денисовым и А.Шнитке. Первым представительным ее сочинением стала кантата "Ночь в Мемфисе" для меццо-сопрано, мужского хора и оркестра на древнеегипетские тексты (1968). В дальнейшем она отдавала предпочтение инструментальным формам сравнительно небольших масштабов, часто с оригинальным составом инструментов (исключением является большая симфония в 12 частях под названием "Слышу... Умолкло...", 1986). С конца 1980-х годов в ее творчестве вновь появляются вокально-инструментальные композиции; в их числе "Аллилуйя" для хора, оркестра, органа, солиста-дисканта и цветных проекторов, 1990; кантата "Из Часослова" на стихи Р.М.Рильке, 1991; кантата "Теперь всегда снега" на стихи Г.Айги (1993) и одна из последних работ – масштабные "Страсти по Иоанну" (2000), написанные по заказу города Штутгарта в ознаменование 250-летия со дня смерти И.С.Баха.

Критики отмечают в творчестве Губайдулиной взаимодействие западных и восточных традиций; ее стиль свободен, подвижен и не принадлежит к какому-либо определенному направлению. Характерные черты почерка Губайдулиной – высокая духовная концентрация, стремление к архитектоническому совершенству формы, чуткость к тембровости, к звуку как таковому. По ее собственным словам, музыка 20 в. «часто обращается к нематериальным процессам, доходя порой до порога молчания».