Композиторская деятельность М.А. Балакирева, хотя не обширна, но весьма почтенна. Он написал несколько оркестровых, фортепианных и вокальных сочинений, из которых особенно выделяются оркестровая музыка к королю Лиру (1860 г.), состоящая из увертюры и антрактов; увертюра на чешские темы (1856 г.); две увертюры на русские темы, из которых первая сочинена в 1857 г., а вторая, под названием «Русь», написана в 1862 г. на открытие памятника 1000-летия России в Новгороде; увертюра на испанскую тему; симфоническая поэма «Тамара» (на текст Михаила Юрьевича Лермонтова), исполненная впервые в 1882 г. (в концерте Бесплатной музыкальной школы). Из его фортепианных сочинений, известны две мазурки (As-dur и h-moll), скерцо, фантазия «Исламей» на восточные темы (1869 г.). Им же переложены для фортепиано в две руки «Марш Черномора» из оперы «Руслан и Людмила», «Песня жаворонка» М.И. Глинки, увертюра (вступление) ко второй части «La Fuite en Egypte» сочинения Гектора Луи Берлиоза, каватина из квартета Людвига Ван Бетховена (оратория 130), «Арагонская хота» М.И. Глинки. В четыре руки «Князь Холмский», «Камаринская», «Арагонская хота», «Ночь в Мадриде» М.И. Глинки. Из вокальных сочинений М.А. Балакирева большой популярностью пользуются романсы и песни («Золотая рыбка», «Приди ко мне», «Введи меня, о ночь, тайком», «Исступление», «Взошёл на небо месяц ясный», «Слышу ли голос твой», «Еврейская мелодия», «Грузинская песня» и проч.) – числом 20 (по другим данным, 43; видимо, основная часть текста – прижизненная, составленная в промежутке между 1882 и 1895 гг.). Среди других произведений – две симфонии (1897, 1908 гг.), Сюита для оркестра (1909 г. – закончена С.М. Ляпуновым), два фортепианных концерта (1855, 1910 гг. – закончен С.М. Ляпуновым, большое количество фортепианных произведений: соната, мазурки, ноктюрны, вальсы и т.д. Весьма ценным вкладом в область русской музыкальной этнографии является «Сборник русских народных песен», изданный Балакиревым в 1866 г. (всех песен сорок). Дарование М. А. Балакирева особенно выказалось в первых его произведениях и в тонком понимании оркестровки. По мнению исследователей, его музыка своеобразна, богата в мелодическом отношении (музыка к королю Лиру, романсы) и весьма интересна и красива в гармоническом. Систематического курса М.А. Балакирев никогда не проходил. Его значительнейшими музыкальными впечатлениями за всё это время были фортепианный концерт (e-moll) Фредерика Франсуа Шопена, слышанный им от одной любительницы ещё в детстве, позже – трио «Не томи, родимый» из «Жизни за Царя» М.И. Глинки. Этим композиторам он остался верен всю жизнь. Большое впечатление произвёл на него Иван Фёдорович Ласковский, как пианист и композитор. Участие в музыкальных ансамблях и особенно изучение партитур и дирижирование оркестром в доме А.Д. Улыбышева сильно подвинуло его музыкальное развитие. К этому времени относятся и первые попытки к сочинению: септет для фортепиано, смычковых инструментов, флейты и кларнета, остановившийся на первой части, написанной в духе очень нравившегося ему фортепианного концерта Адольфа фон Гензельта, и фантазия на русские темы для фортепиано с оркестром, тоже оставшаяся незаконченной. Рукописный эскиз её (1852 г.) хранится в публичной библиотеке в Санкт-Петербурге.