Počas svojej kariéry mala skupina Nitty Gritty Dirt Band niekoľko rôznych hlavných spevákov. Pôvodný člen Bruce Kunkel bol hlavným spevákom na prvých albumoch skupiny, vrátane ich rovnomenného debutového albumu (1967) a Ricochet (1968). Jimmy Ibbotson prevzal funkciu hlavného speváka pre tretí album skupiny Rare Junk (1969) a zostal v skupine až do roku 1975. John McEuen sa potom stal hlavným spevákom a odvtedy zostal v skupine.
Okrem vyššie uvedených hlavných spevákov sú ďalšími členmi Nitty Gritty Dirt Band, ktorí prispeli hlavným spevom, Les Thompson, Chris Darrow, Jimmy Fadden a Jeff Hanna.