* Oliemaling på lærred: Dette var hans primære medie. Han brugte ofte en teknik kaldet "Benday dots", som involverede at anvende små farveprikker for at skabe en illusion af skygge og tekstur.
* Magna maling: Denne syntetiske emaljemaling tilbød levende farver og hurtig tørretid, hvilket afspejlede æstetikken ved kommercielt tryk.
* Akrylmaling: Lichtenstein eksperimenterede også med akryl, især i sine senere værker.
* Plexiglas: Denne gennemsigtige plastik blev brugt til at skabe hans "penselstrøg"-serie, hvor han genskabte udseendet af et enkelt penselstrøg i en forstørret og abstrakt form.
* Udskrivningsteknikker: Lichtenstein eksperimenterede med forskellige trykmetoder, herunder silketryk, offsetlitografi og giclée-tryk, for at reproducere og formidle hans kunst mere bredt.
Ud over disse materialer inkorporerede Lichtenstein ofte elementer af tegneserier og reklamer ind i hans kompositioner, hvilket yderligere udvisker grænserne mellem højkunst og populærkultur.