Hudobne, Pussycat Dolls primárne zahŕňajú pop a R&B vplyvy, často spojené s prvkami dance-popu a urban. Ich rovnomenný debutový album (2005) je známy prevažne R&B zvukom a obsahuje príspevky producentov Timbalanda, will.i.am a Rich Harrison. Album bol komerčne úspešný, v niekoľkých krajinách dosiahol multiplatinový status a priniesol medzinárodné hitparády singlov „Don't Cha“ (s Bustou Rhymes) a „Stickwitu“.
Druhý album skupiny, Doll Domination (2008), prijal viac tanečne orientovaný zvuk, na ktorom spolupracovali s producentmi ako Dr. Luke, Akon a Sean Garrett. Album dosiahol úctyhodný predaj, ale nedosiahol úspech svojho predchodcu. Hlavný singel „When I Grow Up“ mal komerčný úspech a stal sa druhým hitom skupiny číslo jeden v americkom rebríčku Billboard Hot 100.
Po vydaní Doll Domination zažili Pussycat Dolls zmeny v zostave a v roku 2010 sa rozpadli. V roku 2019 však bolo oznámené, že pôvodná zostava skupiny sa opäť zíde na vystúpenie na polčasovej show 2020 Super Bowl, na ktorej vystupoval špeciálny hosť účinkujúci Snoop Dogg.
Pokiaľ ide o ich umeleckú identitu a štýl, Pussycat Dolls sú známe svojimi prepracovanými scénickými vystúpeniami, ktoré často zahŕňajú zložité tanečné rutiny, synchronizované choreografie a prepracované kostýmy. Každý člen skupiny má svoje vlastné jedinečné talenty a úlohy v rámci kolektívu.
Celkovo dosiahli Pussycat Dolls komerčný úspech a popularitu vďaka svojej zmesi pop a R&B hudby spojenej s ich vysoko choreografickými vystúpeniami a výraznou vizuálnou estetikou.