Ronnie James Dio :Ronnie James Dio kwam in 1979 bij Black Sabbath en verving Ozzy Osbourne. Dio's krachtige en veelzijdige stem bracht een andere dimensie aan het geluid van de band, en zijn ambtstermijn bij Sabbath leverde verschillende klassieke albums op, waaronder 'Heaven and Hell' en 'Mob Rules'. Dio verliet de band in 1982, maar keerde kort terug in de jaren negentig en opnieuw voor de laatste Black Sabbath-reünietour in 2011-2012.
Ian Gillan :Ian Gillan verving Ronnie James Dio kort als zanger van Black Sabbath in 1983. Gillan, bekend van zijn werk met Deep Purple, bracht zijn unieke vocale stijl naar het album "Born Again" van de band. Zijn ambtstermijn bij Black Sabbath was echter van korte duur en hij verliet de band hetzelfde jaar.
Tony Martin :Tony Martin kwam in 1987 bij Black Sabbath, ter vervanging van Ian Gillan. Martin's krachtige en melodieuze zang hielp de band verschillende solide albums uit te brengen, waaronder "Headless Cross" en "Tyr." Hij bleef bij Black Sabbath tot hun eerste ontbinding in 1995.
Glenn Hughes :Glenn Hughes, bekend van zijn werk met Deep Purple en Trapeze, werkte begin jaren tachtig kort samen met Black Sabbath en verzorgde de achtergrondzang op het album "Never Say Die!"
Bovendien had Black Sabbath ook andere gastvocalisten op sommige van hun nummers, zoals Geezer Butler op "Fairies Wear Boots" en Bill Ward op "It's Alright."