La persona seleccionada para componer la música de GODZILLA CONTRA MECHAGODZILLA fue Michiru Ōshima (GODZILLA VS MEGAGUIRUS, STAR WARS: VISIONS), quien aportó una estética musical emocionante y heroica a la película.
Empleando la Orquesta Sinfónica de Moscú, la música de Ōshima suena tan enorme y poderosa como los propios kaiju, con un nuevo tema amenazador para Godzilla que utiliza los registros más bajos para transmitir la inmensa fuerza de los monstruos. Por el contrario, el tema de Ōshima para Kiryu utiliza metales altos para una sensación casi superheroica, y ambos temas funcionan maravillosamente en contrapunto entre sí cuando los dos titanes tienen su estruendo.