Gama: D3 – B5 – E7
Tipo de voz: Soprano ligera-lírica (4 octavas y una nota)
Calificación vocal: B-
Escuchas recomendadas: Emotions, The Way
Positivos: Una actriz vocal, siendo capaz de imitar los tonos y las voces de Britney Spears, Mariah Carey, Christina Aguilera y Celine Dion.
Su registro inferior, aunque a menudo es débil e inconsistente (debido a su alta tesitura y a los problemas de apoyo de la respiración), es relativamente fuerte para una soprano, apoyando hasta Fa#3 y extendiéndose hasta Re3.
Sus cinturones se logran a través de la mezcla, habiéndose estirado hasta Sib5 con éxito; Grande tampoco tiene problemas para mantenerse en la tesitura de soprano durante largos periodos de tiempo (ver actuaciones en vivo de Break Free, Dangerous Woman y Focus). Su registro de canto es amplio y llega hasta un impresionante Si5. Es capaz de realizar melismas complejos y rápidos (véase Hands on Me y Problem). Un vibrato ondulante se puede escuchar en los cinturones hasta G#5 y tan bajo como Bb3.
Su falsete es ligero y dulce y es también donde la voz encuentra su «anillo», siendo brillante y saludable hasta Eb6.
El registro del silbido es penetrante, y los silbidos no tienen tonos desconectados unidos a ellos (tonos polifónicos). Es capaz de cantar carreras vocales en este registro (Ver Emociones).
Negativos: Los cinturones mixtos antes mencionados generalmente carecen de potencia y el registro de silbido no es controlado (algo que ella misma ha admitido). Su tono ligeramente nasal y femenino también es polarizante. Su dicción no está pulida, dejando sus letras incomprensibles en algunos momentos (véase el puente de Break Free) debido a la tensión de la lengua. Grande también activa en exceso los músculos de la mandíbula -sobre todo al cantar carreras-, lo que aumenta la tensión de la lengua, que a su vez cambia la posición de la laringe. La entonación en vivo ha demostrado ser un problema en algunos momentos (alrededor de 2013), y el registro inferior suena sin apoyo en la mayoría de los casos. Su apoyo también es inconsistente, oscilando alrededor de G3-C#5, por encima de C5/C#5 eleva su laringe.