Michelangelos bevorzugtes Skulpturmaterial war Marmor, den er in seinen bekanntesten Skulpturen verwendete, darunter "Pieta" und "David". Die meisten von Michelangelos Gemälden waren in Fresken, einer Methode der Wandmalerei Gemälde. Bei der Freskomalerei werden Erdpigmente mit Wasser vermischt und auf frischen Putz aufgetragen.
Bevor er an einer Skulptur arbeitete, skizzierte Michelangelo sein Design mit roter und schwarzer Kreide auf Papier. Rote Kreide war wegen ihrer Formbarkeit das bevorzugte Medium für Aktstudien. Michelangelos "Studie für die nackte Jugend über den Propheten Daniel" und "Madonna und Kind" sind mit roter Kreide gezeichnet. Michelangelo hat zwei bekannte Ölgemälde. Das erste ist "Die Qual des Heiligen Antonius", sein frühestes bekanntes Gemälde, das er als Lehrling malte, bevor er zur Bildhauerei überging. Sein zweites Ölgemälde war "Doni Tondo", das Öl und Tempera auf Holz war. Michelangelos größtes und detailliertestes Werk, die Decke der Sixtinischen Kapelle, wurde in Mezzo-Fresko gemalt, einer Freskotechnik mit halbtrockenem Gips. Es wurde angenommen, dass Mezzo-Fresko mehr Tiefe haben als traditionelle Nassputztechniken. Trotz seines Ruhms für die Malerei der Sixtinischen Kapelle und der vier Jahre seines Lebens, die er dafür verbrachte, betrachtete sich Michelangelo in erster Linie als Bildhauer. Er malte nicht gern und sprach sich ganz offen gegen die Ölmalerei aus.