Durante seus anos com Wings, McCartney tendeu a deixar o trabalho com a guitarra elétrica para outros membros do grupo, embora ele tocasse a maior parte da guitarra principal no Band on the Run . Em 1990, quando perguntado quem eram seus guitarristas favoritos, ele incluiu Eddie Van Halen , Eric Clapton e David Gilmour , afirmando, "mas eu ainda gosto de Hendrix o mais". Ele usou principalmente uma Gibson Les Paul para trabalhos elétricos, especialmente durante apresentações ao vivo.
Além dessas guitarras, McCartney é conhecido por usar e possuir uma variedade de outras guitarras elétricas, geralmente favorecendo a Fender Esquire e sua encarnação subsequente, a Fender Telecaster , usando a última com acabamento em raios de sol nas turnês dos Wings na década de 1970. Ele também possui um raro violão Ampeg Dan Armstrong Plexi , o único canhoto que existe, que apareceu no vídeo Wings de " Helen Wheels ".
McCartney é conhecido por seu poder de cintar , versatilidade e amplo alcance vocal de tenor, abrangendo mais de quatro oitavas . Ele foi classificado como o 11º maior cantor de todos os tempos pela Rolling Stone , eleito o 8º maior cantor de todos os tempos pelos leitores da NME e o número 10 pelos leitores do Music Radar na lista dos "30 maiores cantores principais de todos os tempos". Ao longo dos anos, McCartney foi nomeado uma influência vocal significativa por Chris Cornell , Billy Joel , Steven Tyler , Brad Delp e Axl Rose .
Os vocais de McCartney cruzaram vários gêneros musicais ao longo de sua carreira. Em " Call Me Back Again ", de acordo com Benitez, "McCartney brilha como um vocalista solo de blues ", enquanto MacDonald chamou " I'm Down " de "um clássico do rock and roll " que "ilustra a versatilidade vocal e estilística de McCartney". MacDonald descreveu "Helter Skelter", como uma tentativa inicial de heavy metal , e "Hey Jude" como um "pop / rock híbrido", apontando "uso de McCartney evangelho de estilo melismas " na canção e sua "pseudo alma gritando de o fade-out ". Benitez identificou " Hope of Deliverance " e " Put It There " como exemplos dos esforços de música folk de McCartney, enquanto o musicólogo Walter Everett considerava as tentativas de " When I'm Sixty-Four " e " Honey Pie " de vaudeville . MacDonald elogiou a " batida do swing " do blues de vinte e quatro compassos dos Beatles , "Ela é uma mulher" como "o som mais extremo que eles fabricaram até agora", com a voz de McCartney "no limite, comprimida até o limite superior de seu peito registra e ameaça quebrar a qualquer momento. " MacDonald descreveu " I've Got a Feeling " como um "roqueiro atrevido e mid-tempo" com uma performance vocal "robusta e comovente" e " Back in the USSR " como "o último dos roqueiros up-tempo [dos Beatles] ", Os vocais" belting "de McCartney entre seus melhores desde" Drive My Car ", gravada três anos antes.
McCartney também experimentou o canto clássico, cantando várias interpretações de "Besame Mucho" com os Beatles. Ele continuou experimentando vários estilos musicais e vocais ao longo de sua carreira pós-Beatles. "Monkberry Moon Delight" foi descrito por Jayson Greene do Pitchfork como "uma tomada vocal absolutamente desequilibrada, Paul engolindo em seco e soluçando bem próximo ao seu ouvido interno", acrescentando que "poderia ser uma apresentação de Tom Waits dos últimos dias".
McCartney tocou piano em várias canções dos Beatles, incluindo " She's a Woman ", " For No One ", " A Day in the Life ", " Hello, Goodbye ", " Lady Madonna ", " Hey Jude ", " Martha My Dear " , " Let It Be " e " The Long and Winding Road ". MacDonald considerou a parte do piano em "Lady Madonna" uma reminiscência de Fats Domino , e "Let It Be" como tendo um ritmo gospel. MacDonald chamou a introdução de Mellotron de McCartney em " Strawberry Fields Forever " uma característica integral do personagem da canção. McCartney tocou um sintetizador Moog na música dos Beatles " Maxwell's Silver Hammer " e na faixa dos Wings "Loup (1st Indian on the Moon)". Ingham descreveu as canções dos Wings " With a Little Luck " e " London Town " como sendo "cheias dos mais sensíveis toques de sintetizador pop".