グレゴリオ聖歌は、言葉の音節（シラブル）あたりにいくつの異なる高さの音を与えるかによって3つの旋律様式に分けられる。「シラブル様式」（シラビック）は1シラブルに1音をあてる。「ネウマ様式」（ネウマティック）では、主に1シラブルに2、3音あて、メリスマ様式（メリスマティック）では、1シラブルに5、6音から60音以上にまで至るいくつもの音の連なりがあてられる[23]。
また、グレゴリオ聖歌は旋律の型としては、レチタティーヴォと自由旋律の2つの分類にいれることができる[24]。もっとも単純な種類の旋律は「典礼文のレチタティーヴォ」である。レチタティーヴォ的な旋律は、朗誦音（リサイティング・トーン）と呼ばれる1つの基本となる音高を主として用い、他の高さの音は、インキピットや部分終止および完全終止の部分に現れる。こういった形を取る聖歌は主にシラブル様式である。例えば、復活祭の集祷文は127のシラブルがあるが、これにたいして音の数は131で、そのうち108が朗誦音イ音、残りの23がト音に下がる音である[25]。典礼文のレチタティーヴォは、典礼中の独唱聖歌（アクセントゥス）によく見られ、例として、ミサでの集祷文や使徒書簡、福音書の詠誦や、聖務日課での詩篇詠誦をあげることができる。
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詩篇を詠誦する「詩篇聖歌」には、レチタティーヴォと自由旋律の両方がある。詩篇聖歌には、詩篇詠誦、交唱聖歌（アンティフォナ）、応唱聖歌（レスポンソリウム）が含まれる[26]。詩篇詠誦では、詩篇の詩句が、単純で、定式的な音高で、繰り返しなく歌われる。一方、多くの詩篇聖歌は交唱と応唱であり、ここでは自由旋律が用いられ、複雑さもさまざまである。
交唱聖歌は、入祭唱（イントロイトゥス）や聖体拝領唱（コンムニオ）などに用いられ、元来は2組の合唱隊が交互に歌い、一方が詩篇の詩句を、他方がアンティフォナと呼ばれる繰り返しの句（リフレイン）を歌う形式である。時代を経るとともに詩句の数は減り、通常は1つの詩句と頌栄のみ、あるいは詩篇はまったく歌われないまでになった。だが、旋律に朗誦音が用いられる点には、交唱聖歌の原型が技巧を凝らしたレチタティーヴォにあることを示している。なお、キリエやグロリアなど、通常文の聖歌は、交唱様式をとることがしばしばあるが、交唱聖歌とはみなされない。