La Edad Media comprende un largo período cuyos límites suelen establecerse entre el hundimiento del Imperio Romano (410 d.C.) y el s. XV, con acontecimientos como la caída de Constantinopla en manos de los turcos (a mediados del s. XV) o la invención de la imprenta y el descubrimiento de América (finales del s. XV). Musicalmente, se corresponde aproximadamente desde los comienzos de la tradición del canto latino hasta finalizar con la corriente musical del Ars Nova en el s. XIV.

La música, al igual que el resto de las artes, tiene básicamente un carácter religioso, puesto que los músicos y muchos otros artistas trabajaban para la Iglesia Católica. La música profana continuaba vigente fuera de las iglesias gracias a los juglares, únicos transmisores de la música popular, pero perseguidos por la iglesia debido a la vinculación de su oficio con el antiguo paganismo romano. De clase social más alta eran los trovadores, surgidos en el sur de Francia, que generalmente componían y cantaban sus propias obras, también alejadas de los temas religiosos - Sólo al final del periodo medieval hubo una mayor atención a la música profana, desarrollándose las llamadas «chansons» («canciones»), composiciones a dos o tres voces que seguían las pautas de los avances melódicos logrados.

A comienzos del s. IX se buscaron nuevas formas más elaboradas, y a la simple melodía sin acompañamiento se añadió otra voz que intervenía simultáneamente en algunas partes del canto. Al estilo resultante se le llamó organum, muy importante en la historia de la música por ser el primer paso de la evolución de la estructura musical conocida como polifonía («varias voces»), el rasgo más característico de la música culta occidental. A finales del siglo XII el organum se escribía con hasta tres y cuatro voces.

El problema, más complejo, de la duración de las notas sólo se resolvió a finales del s. XIII al abandonar un insuficiente sistema basado en modos rítmicos y comenzar a usarse el sistema moderno, en el que a las notas se les asignan valores más largos o cortos. Aunque el principio isorrítmico fue muy usado sobre todo en motetes, con el Ars Nova se complicó también la estructura de la música escrita para las misas, escribiendo secciones polifónicas para sus diferentes partes. Guillaume de Machaut fue el primero en componer para el total de las cinco secciones del ordinario de la misa (Kyrie, Gloria, Credo, Sanctus y Agnus Dei), pero su ejemplo no fue seguido hasta el siglo siguiente.

Surgen así nuevas formas y complejidades. Algunos modelos rítmicos, con doce o más notas repetidas varias veces en una o más voces de la obra, dan lugar a un nuevo principio llamado isorritmia («el mismo ritmo»). Con él se desarrollan complejas tramas polifónicas: sobre una voz organizada isorrítmicamente, el llamado cantus firmus («melodía fija») se superponían y entrelazaban otras melodías, llegando incluso a cantarse varios textos a un tiempo.