Muzykę do Niebieskiego skomponował Zbigniew Preisner, a ścieżka dźwiękowa odegrała ważną rolę przy procesie tworzenia fabuły. Kieślowski twierdził, że „w pewnym sensie jest to film o muzyce, o jej tworzeniu, o pracy nad nią”. Preisner dobrze oceniał współpracę z Kieślowskim: „Powiedział od razu, czego potrzebuje. Napisałem muzykę od razu, a kiedy zaczął kręcić, miał wszystko, temat, piosenki, koncert... Kręcąc film, wiedział dokładnie, co zrobimy i jakie emocje stworzy muzyka”. Charakterystyczny dla Niebieskiego motyw muzyczny „marszu śmierci” Preisner skomponował pod pseudonimem Van Der Budenmayer. Ów motyw cechuje się dużymi skokowymi interwałami muzycznymi, użyciem wysokiego kobiecego głosu sopranistki Elżbiety Towarnickiej oraz wykorzystaniem brzmień fortepianowych. W filmie – pomimo że obraca się on wokół tematu muzyki – ścieżka muzyczna odtwarzana jest w oderwaniu od świata przedstawionego (jest niediegetyczna), w dużej mierze więc sugerowana jest jako wyraz przeżyć samej Julii, niejako grana w jej myślach.
Niebieski został zgłoszony jako polski kandydat do Oscara dla najlepszego filmu nieanglojęzycznego, jednak komisja go zdyskwalifikowała ze względów formalnych, ponieważ film miał być „zbyt francuski”.