Machine Head hrají především groove metal a thrash metal, postavený na těžkých riffech, technické hře a výrazném vokálu. Na přelomu tisíciletí experimentovali i s nu-metalem a alternativním metalem, což je slyšet třeba na deskách The Burning Red a Supercharger. V novější tvorbě se vracejí k tvrdším kořenům, ale zároveň pracují s dlouhými, epickými kompozicemi a silnými melodiemi.