李隆基富有音乐才华，对唐朝音乐发展有重大影响，他爱好亲自演奏琵琶、羯鼓，擅长作曲，作有《霓裳羽衣曲》，《小破阵乐》，《春光好》，《秋风高》等百余首乐曲。登基以后，在皇宫里设教坊，“梨园”就是专门培养演员的地方。唐明皇极有音乐天份，乐感也很灵敏，经常亲自坐镇，在梨园弟子们合奏的时候，稍微有人出一点点错，他都可以立即觉察，并给予纠正，这是后来称戏班为“梨园”的由来。

他还制定了《色俱腾》、《乞婆娑》、《曜日光》等九十二首羯鼓曲名，创作了多首羯鼓独奏曲。

李隆基还很喜欢舞蹈，相传著名的《霓裳羽衣舞》的曲调，就是李隆基根据河节度使杨敬述将从印度传进来的《婆罗门曲》来润色改编，又称有月宫的神仙托梦与他创作而成的，且不管如何传说，但《霓裳羽衣舞》确实是不可多得的传世佳作。李隆基能够演奏多种乐器：琵琶、二胡、笛子、羯鼓，无一不通、没有不晓。

《羯鼓录》曰：“上洞晓音律，由之天纵，凡是丝管，必造其妙，若制作诸曲，随意而成。不立章度，取适短长，应指散声，皆中点拍；至于清浊变转，律吕呼召，君臣事物，迭相制使，虽古之夔、旷，不能过也。尤爱羯鼓玉笛，常云八音之领袖，诸乐不可为比。”

《旧唐书·音乐志》：“玄宗又于听政之暇，教太常乐工子弟三百人为丝竹之戏，音响齐发，有一声误，玄宗必觉而正之。”

唐玄宗引《霓裳羽衣曲》为得意的作品，开始仅在宫廷表演，开元二十八年，杨玉环在华清池初次觐见时，玄宗曾演奏《霓裳羽衣曲》以导引。当时，大臣张祜《华清宫》云：“天阙沉沉夜未央，碧云仙曲舞霓裳。一声玉笛向空尽，月满骊山宫漏长。” 《霓裳羽衣曲》在开元、天宝年间曾盛行一时，天宝乱后，宫廷就没有再演出了。

由于《霓裳羽衣曲》乐调优美，构思精妙，以后各藩镇也纷纷排演此曲，因此唐代文人都有歌咏或笔录。之后随著唐王朝的衰落崩溃，一代名曲《霓裳》竟然“寂不传矣”。其实到中唐，此曲已被许多人淡忘。五代时，南唐后主李煜得残谱，昭惠后周娥皇与乐师曹生按谱寻声，补缀成曲，并曾一度整理排演，但已非原味了。

《霓裳羽衣曲》描写唐玄宗向往神仙而去月宫见到仙女的神话，其舞、其乐、其服饰都著力描绘虚无缥缈的仙境和舞姿婆娑的仙女形象，给人以身临其境的艺术感受。白居易有《霓裳羽衣舞歌和微之》诗，对此曲的结构和舞姿作了细致的描绘：全曲共三十六段，分散序（六段）、中序（十八段）和曲破（十二段）三部份，融歌、舞、器乐演奏为一体。全曲36段，表现了中国道教的神仙故事。

《霓裳羽衣曲》在唐宫廷中倍受青睐，在盛唐时期的音乐舞蹈中占有重要的地位。玄宗亲自教梨园弟子演奏，由宫女歌唱，用女艺人30人，每次10人。有关此曲的表演情景，白居易、元稹在诗中均有精彩描写。

全曲共36段，全曲分散序（六段）、中序（十八段）和曲破（十二段）三部分：散序为前奏曲，全是自由节奏的散板，由磬、箫、筝、笛等乐器独奏或轮奏，不舞不歌；

中序又名拍序或歌头，是一个慢板的抒情乐段，中间也有由慢转快的几次变化，按乐曲节拍边歌边舞；

曲破又名舞遍，是全曲高潮，以舞蹈为主，繁音急节，乐音铿锵，速度从散板到慢板再逐渐加快到急拍，结束时转慢，舞而不歌。白居易称赞此舞的精美道：“千歌万舞不可数，就中最爱霓裳舞。”