Zenei karrierje 2006-ban kezdődött a Brain Zapped című filmben. A Wizards of Waverly Place betétdala lett az Everything Is Not What It Seems. A 101 kiskutya DVD-hez énekelte el a Cruella de Vil című számot, amihez videoklip is készült. 2008-ban szerepelt a Jonas Brothers egyik klipjében, a Burnin’ Up-ban. Az Another Cinderella Story című filmjében 3 dala is elhangzik: a Tell Me Something I Don't Know, a Bang a Drum és a Drew Seeley-vel közös dal, a New Classic. A Csingiling című animációs filmhez is énekelt egy dalt, a Fly to Your Heartot.

Éppen a 16. születésnapja előtt (2008) aláírt egy szerződést a Hollywood Records-szal, bár azt mondta, inkább énekelne együttesben, mint szólóban. 2009 szeptember 29-én megjelent Selena első szólóalbuma Kiss & Tell címmel, amelyben a The Scene is közreműködött. A CD-nek azért lett ez a címe mert Selena édesanyjának a kedvenc dala az albumról a Kiss and Tell. Az albumra tizenkét új dal és a már korábban is ismert Tell Me Something I Don't Know remix változata került fel. Sor került Selena első koncertjére is, amelyet a hollywoodi The Roxy-ban tartottak. 2010-ben Selena elindult első saját turnéjára az együttesével, a The Scene-nel.

2010. június 20-án mutatták be a Round & Round videoklipjét, amelyet Budapesten forgatott. Második albuma 2010 szeptember 28-án jelent meg, és a címe A Year Without Rain. Az új album címadó dalából is készült videóklip, amely  szeptember 17-én jelent meg. Selena énekli az "Risza fel!" (Shake It Up!) c. sorozat betétdalát.

Következő klipes dala: Who Says. A dal március 8-án debütált egy amerikai rádiónál, a klip március 14-én jelent meg.

2011 június 28-án Gomez és bandája bemutatta harmadik és egyben utolsó albumukat: When the Sun Goes Down címmel. Az album a legnagyobb zenei sikerük lett a Bilboard 200-on és a RIAA-tól aranylemezt kapott. Az album második kislemeze a Love You Like a Love Song a banda legsikeresebb dala lett, 4-szeres platinalemez elismerést kapott a RIAA-tól.

2012 januárjában Selena bejelentette, hogy a zenei karrierjét felfüggeszti, hogy színészi karrierjére koncentráljon, és ez a banda számára szünetet jelenthet: "A bandám és én egy ideig külön úton járunk. Ebben az évben minden a filmről és a színészetről szól, és azt szeretném, hogy a bandám zenéljen bárhol, bárkivel. Visszatérünk, de csak egy kis idő múlva.".

A korábbi kijelentései ellenére, 2012 októberében Gomez megerősítette, hogy elkezdett dolgozni egy következő albumon. Az album vezető dalát a Come & Get It-et 2013. április 8-án mutatták be. A dal kétszeres platinaminősítést kapott a RIAA-tól az USA-ban és Kanadában és további három országban aranylemezes lett. Hatodik lett az US Billboard Hot 100-as listáján az első dala lett, amelyik bejutott az legjobb tíz közé. Selena később megerősítette, hogy az album inkább az első szólóalbuma lenne, nem a banda negyedik albuma. Gomez bemutatkozó albumát, a Stars Dance-t 2013 július 23-án adták ki. Az első helyen debütált a US 200-as listáján és az albumai közül ennek volt a legnagyobb az első heti eladása. Gomez azóta megerősítette, hogy a Stars Dance kiadása után újabb zenei szünetet tervez, és reményei szerint a színészi karrierjére koncentrál.

2013 decemberében bejelentette, hogy törli a Stars Dance turné ausztráliai-ázsiai részét és rövid szünetet tart, hogy több időt tölthessen a családjával. 2014. január 5-i kezdettel Selena két hetet töltött az arizonai Wickenburg "Hajnal a Réten" nevű gyógyközpontban, amely a fiatal emberek függőségének és sérüléseinek kezelésére specializálódott. A képviselője azt nyilatkozta, hogy "önkéntesen töltött ott időt de nem drogfüggőség miatt".

Felvett egy dalt a film albumához, aminek hála még dicséretet is kapott a film rendezőjétől. A független film vegyes kritikákat kapott.

2014 november 24-én Gomez kiadta első válogatásalbumát, a For You-t, hogy befejezhesse munkáját a Hollywood Records-nál. 2014 decemberében Gomez aláírt egy szerződést az Interscope Records-sal; befejezve partnerségét a Hollywood Records-sal, ami alatt kiadott három albumot részeként a Selena Gomez & the Scene nevű bandának, egy stúdióalbumot és egy válogatásalbumot.

2015-től kezdve Gomez elkezdett dolgozni a Dreamlabbel és a LA-alapú producerrel, Ruffiannal a második szólóalbumán. Ő énekelt Zedd dalában, az I Want You to Know-ban, amit 2015 február 23-án adtak ki. Selena kiadott egy kislemezt, a Good for You-t, ASAP Rocky rapper közreműködésével, 2015 június 22-én. A második stúdióalbumát, a Revival-t 2015 október 9-én kezdték el árusítani, és Selena felfedte, hogy az első két szám az albumán a Good For You és egy új dal, a Same Old Love lesz. Az album első helyen debütált a Billboard 200-as listáján, és már több mint 500.000 példányt adtak el belőle. Gomez a Victoria's Secret Fashion Show-n is fellépett decemberben. Még ebben a hónapban debütált a Hands to Myself-hez készült klipje. Eltekintve a zenétől, Selena lett az új arca a Pantene hajápolási márkának. Visszatért szerepéhez, Mavis-hez a Hotel Transylvania 2-be. Szintén szerepelni fog a The Revised Fundamentals of Caregiving-ben Paul Rudd mellett.

A Revival turné 2016 január 23-án indult útnak, de Selena ezt megszakította egészségügyi okokra hivatkozva, majd beiratkozott egy klinikára, ahonnan novemberbenjött ki. A stresszet nem bírva kénytelen volt ezt a lépést tenni, hiszen betegsége, a lupus, nem engedte tovább turnézni. Azóta jobban van és új dalokon dolgozik, melyek közül 2017. február 16-án megjelent a Kygo-val közösen készített It Ain't Me.

A kihagyás utáni első önálló dala a Bad Liar, amely 2017. júniusában debütált. Ezt követte a Fetish, amely július 13-án került fel az énekesnő csatornájára. Mind a két dal nagyon megosztó lett, de egyben tetszett is a kritikusoknak és a rajongóknak.