Gomez'in müzik kariyeri, 2007 yılında 'Wizards of Waverly Place' film müziğinin tema şarkısını kaydetmesiyle başladı. Daha sonra Hollywood Records ile bir plak anlaşması imzaladı ve 2009 yılında ticari başarı elde eden ilk albümü 'Kiss &Tell'i çıkardı.
'Yağmursuz Bir Yıl' (2010), 'Güneş Battığında' (2011) ve 'Yıldızların Dansı' (2013) dahil olmak üzere sonraki albümleri onu başarılı bir şarkıcı olarak daha da kanıtladı. Yıllar boyunca Justin Bieber, Zedd ve Marshmello gibi çeşitli sanatçılarla işbirliği yaptı ve çok sayıda hit single yayınladı.
Gomez, solo kariyerinin yanı sıra çeşitli müzikal işbirliklerinde yer aldı ve bazı filmlerinin müziklerinde yönetici yapımcı olarak görev yaptı. Müzik kariyeri oyunculuk kariyerine paralel olarak gelişti ve yeni müzikler yayınlamaya ve şarkıcı olarak sahne almaya devam ediyor.