Bellamy's gitaarspelstijl wordt door critici geprezen. In 2009 stond hij op nummer 29 in de lijst van "De 100 grootste gitaristen aller tijden" van het tijdschrift Rolling Stone. In 2015 stond hij op nummer 14 in de lijst van "De 100 grootste gitaristen aller tijden" van het tijdschrift Total Guitar.
Bellamy's gitaarspel wordt gekenmerkt door zijn gebruik van harmonischen, tikken en legato-technieken. Hij staat ook bekend om zijn uitgebreide gebruik van effectpedalen en synthesizers, waarmee hij een uniek en onderscheidend geluid creëert.
Naast zijn gitaarspel staat Bellamy ook bekend om zijn krachtige en emotionele zang. Hij gebruikt vaak een falsetstem en kan hoge noten lange tijd volhouden.
Over het geheel genomen is Matthew Bellamy een zeer getalenteerde en gerespecteerde muzikant. Hij is een virtuoos gitarist en een getalenteerde zanger en songwriter. Hij wordt algemeen beschouwd als een van de beste gitaristen van zijn generatie.