Musikalsk inkorporerer Pussycat Dolls primært pop- og R&B-påvirkninger, ofte smeltet sammen med elementer af dance-pop og urban. Deres selvbetitlede debutalbum (2005) er kendt for dets overvejende R&B-lyd og indeholder bidrag fra producerene Timbaland, will.i.am og Rich Harrison. Albummet var kommercielt succesfuldt, opnåede multi-platin-status i adskillige lande og affødte de internationale hitliste-singler "Don't Cha" (med Busta Rhymes) og "Stickwitu".
Gruppens andet album, Doll Domination (2008), omfavnede en mere danseorienteret lyd og samarbejdede med producere som Dr. Luke, Akon og Sean Garrett. Albummet opnåede respektabelt salg, men matchede ikke forgængerens succes. Den førende single, "When I Grow Up", var en kommerciel succes og blev gruppens andet nummer et hit på den amerikanske Billboard Hot 100.
Efter udgivelsen af Doll Domination oplevede Pussycat Dolls lineup-ændringer og blev opløst i 2010. I 2019 blev det dog annonceret, at gruppens oprindelige lineup ville genforenes til en optræden ved 2020 Super Bowl-halvtidsshowet, som indeholdt special guest performer Snoop Dogg.
Med hensyn til deres kunstneriske identitet og stil er Pussycat Dolls kendt for deres udførlige sceneoptrædener, som ofte involverer indviklede danserutiner, synkroniseret koreografi og udførlige kostumer. Hvert medlem af gruppen besidder deres egne unikke talenter og roller i kollektivet.
Generelt har Pussycat Dolls opnået kommerciel succes og popularitet gennem deres blanding af pop- og R&B-musik, kombineret med deres meget koreograferede præstationer og distinkte visuelle æstetik.