David, Op.320 (1952–1953); 2 parti, 5 atti; libretto di Armand Lunel; scritta per i 3000 anni di fondazione della città di Gerusalemme nella quale l'opera fu rappresentata in forma di concerto nel 1954; venne rappresentato al Teatro alla Scala di Milano nel 1955 con Italo Tajo
Fiesta, Op.370 (1958); 1 atto; libretto di Boris Vian
Concertino d'automne per 2 pianoforti e 8 strumenti, Op.309 (1951)
Concerto No.5 per pianoforte e orchestra, Op.346 (1955)
Concert de chambre per pianoforte e orchestra da camera (quintetto a fiati e quintetto d'archi), Op.389 (1961)
Concerto No.2 per 2 pianoforti e 4 percussionisti, Op.394 (1961)
Violino
Music per Boston per violino e orchestra da camera, Op.41 (1917)
Cinéma fantaisie per violino e orchestra da camera, Op.58b (1919); anche per violino e pianoforte; da Le bœuf sur le toit
Concerto No.1 per violino e orchestra, Op.93 (1927)
Concertino de printemps per violino e orchestra da camera, Op.135 (1934)
Concerto No.2 per violino e orchestra, Op.263 (1946)
Concerto No.3 "Concert royal" per violino e orchestra, Op.373 (1958)
Viola
Concerto No.1 per viola e orchestra, Op.108 (1929)
Air per viola e orchestra, Op.242 (1944); dalla Viola Sonata No.1, Op.240
Concertino d'été per viola e orchestra da camera, Op.311 (1951)
Concerto No.2 per viola e orchestra, Op.340 (1954–1955)
Violoncello
Concerto No.1 per violoncello e orchestra, Op.136 (1934)
Concerto No.2 per violoncello e orchestra, Op.255 (1945)
Suite cisalpine sur des airs populaires piémontais per violoncello e orchestra, Op.332 (1954)
Altri
Scaramouche per sassofono contralto e orchestra, Op.165 (1937); per clarinetto e orchestra (1939); anche per 2 pianoforti, Op.165b (1937); dalla musica per il teatro Le médécin volant, Op.165
Vif
Modéré
Brazileira
Concerto per percussioni e piccola orchestra, Op.109 (1929–1930)
Concerto per flauto, violino e orchestra, Op.197 (1938–1939)
Concerto per clarinetto e orchestra, Op.230 (1941)
Suite anglaise per harmonica (o violino) e orchestra, Op.234 (1942)
Concerto per marimba, vibrafono e orchestra, Op.278 (1947)
L'apothéose de Molière, Suite per clavicembalo con flauto, oboe, clarinetto, fagotto e orchestra d'archi, Op.286 (1948)
Concerto per harp e orchestra, Op.323 (1953)
Concertino d'hiver per trombone e orchestra d'archi, Op.327 (1953)
Concerto per oboe e orchestra, Op.365 (1957)
Symphonie concertante per fagotto, corno, tromba, contrabbasso e orchestra, Op.376 (1959)
Concerto per clavicembalo e orchestra, Op.407 (1964)
Stanford sérénade per oboe solo e 11 strumenti, Op.430 (1969)
Musica da camera e strumentale
Violino
Sonata No.1 per violino e pianoforte, Op.3 (1911)
Le printemps per violino e pianoforte, Op.18 (1914)
Sonata No.2 per violino e pianoforte, Op.40 (1917)
Cinéma fantaisie per violino e pianoforte, Op.58b (1919); anche per violino e orchestra da camera; da Le bœuf sur le toit
Impromptu per violino e pianoforte, Op.91 (1926)
3 Caprices de Paganini per violino e pianoforte, Op.97 (1927)
Dixième sonate de Baptist Anet in D Major, Op.144 (1935); libera trascrizione per violino e clavicembalo
Sonatina per 2 violini, Op.221 (1940)
Danses de Jacaremirim per violino e pianoforte, Op.256 (1945); 3 pezzi
Sonata per violino e clavicembalo, Op.257 (1945)
Duo per 2 violini, Op.258 (1945)
Farandoleurs per violino e pianoforte, Op.262 (1946)
Sonatina pastorale per violino solo, Op.383 (1960)
Viola
4 Visages per viola e pianoforte, Op.238 (1943)
Sonata No.1 sur des thèmes inédits et anonymes de XVIIIe siècle, per viola e pianoforte, Op.240 (1944)
Sonata No.2 per viola e pianoforte, Op.244 (1944)
Élégie per viola e pianoforte, Op.251 (1945)
Élégie pour Pierre per viola, timpani e 2 percussionisti, Op.416 (1965)
Violoncello
Élégie per violoncello e pianoforte, Op.251 (1945)
Sonata per violoncello e pianoforte, Op.377 (1959)
Chitarra
Ségoviana, Op.366 (1957)
Arpa
Sonata, Op.437 (1971)
Legni
Sonatina per flauto e pianoforte, Op.76 (1922)
Sonatina per clarinetto e pianoforte, Op.100 (1927)
Exercice musical per pipeau, Op.134 (1934)
2 Ésquisses per clarinetto e pianoforte, Op.227 (1941)
Caprice, Danse, Églogue per clarinetto (o sassofono, o flauto) e pianoforte, Op.335 (1954)
Sonatina per oboe e pianoforte, Op.337 (1954)
Duo Concertante per clarinetto e pianoforte, Op.351 (1956)
Duo
Sonatina per violino e viola, Op.226 (1941)
Sonatina per violino e violoncello, Op.324 (1953)
Sonatina per viola e violoncello, Op.378 (1959)
Trio
Sonata per two violini e pianoforte, Op.15 (1914)
Pastorale per oboe, clarinetto e fagotto, Op.147 (1935)
Suite per violino, clarinetto e pianoforte, Op.157b (1936); dalla musica per il teatro Le voyageur sans bagage, Op.157
Suite d'après Corrette per oboe, clarinetto e fagotto, Op.161b (1937); dalla musica per il teatro Jules César, Op.158 (1936)
Sonatine à 3 per trio d'archi, Op.221b (1940)
String Trio, Op.274 (1947)
Fanfare (150 mesures pour les 150 ans de la maison Heugel) per 2 trombe e 1 trombone, Op.400 (1962)
Piano Trio, Op.428 (1968)
Quartetti
Quartetto d'archi No.1, Op.5 (1912)
Quartetto d'archi No.2, Op.16 (1914–1915)
Quartetto d'archi No.3 con solo voce, Op.32 (1916); poesia di Léo Latil
Quartetto d'archi No.4, Op.46 (1918)
Sonata per flauto, oboe, clarinetto e pianoforte, Op.47 (1918)
Quartetto d'archi No.5, Op.64 (1920)
Quartetto d'archi No.6, Op.77 (1922)
Quartetto d'archi No.7, Op.87 (1925)
Quartetto d'archi No.8, Op.121 (1932)
Quartetto d'archi No.9, Op.140 (1935)
La reine de Saba per quartetto d'archi, Op.207 (1939)
Quartetto d'archi No.14, Op.291 No.1 (1948–1949); Il quattordicesimo e quindicesimo quartetto possono essere eseguiti separatamente o contemporaneamente come ottetto d'archi.
Quartetto d'archi No.15, Op.291 No.2 (1948–1949)
Quartetto d'archi No.16, Op.303 (1950)
Quartetto d'archi No.17, Op.307 (1950)
Quartetto d'archi No.18, Op.308 (1950)
Piano Quartet, Op.417 (1966)
Homage à Igor Stravinsky per quartetto d'archi, Op.435 (1971)
3 Études sur des thèmes du Comtat Venaissin per quartetto d'archi, Op.442 (1973)
4 Ésquisses (4 Sketches) per quintetto a fiati, Op.227b (1941); originale per pianoforte
Les rêves de Jacob, Dance Suite per oboe, violino, viola, violoncello e contrabbasso, Op.294 (1949)
Divertissement per quintetto a fiati, op.299b (1958); dalla colonna sonora Gauguin, Op.299
Quintetto No.1 per 2 violini, viola, violoncello e pianoforte, Op.312 (1950)
Quintetto No.2 per 2 violini, viola, violoncello e contrabbasso, Op.316 (1952)
Quintetto No.3 per 2 violini, 2 viole e violoncello, Op.325 (1953–1954)
Quintetto No.4 per 2 violini, viola e 2 violoncelli, Op.350 (1956)
Quintetto a fiati, Op.443 (1973)
Sestetto e settetto
Sestetto d'archi, Op.368 (1958)
Settetto d'archi per 2 violini, 2 viole, 2 violoncelli e contrabbasso, Op.408 (1964); Il secondo movimento del sestetto intitolato 'Etude in controlled chance' è un raro esempio della tecnica aleatoria nelle composizioni di Milhaud.
Tastiera
Organo
Sonata, Op.112 (1931)
Pastorale, Op.229 (1941)
9 Préludes, Op.231b (1942); dalla musica per il teatro L'annonce faite à Marie, Op.231
Petite suite, Op.348 (1955)
Pianoforte
Suite, Op.8 (1913)
Mazurka (1914); pubblicata nell'Album des six (1920)
Deux chansons d'enfants (2 Children's Songs) per coro di voci bianche e pianoforte, Op.217 (1940); parole di Henri Fluchère
Cours de solfège
Papillon, papillonette!
Touches noirs, touches blanches per pianoforte, Op.222 (1941)
Acceuil amical (Friendly Welcome) per pianoforte, Op.326 (1944–1948)
Une journée per pianoforte, Op.269 (1946)
L'enfant aime (A Child Loves), 5 pezzi per pianoforte, Op.289 (1948)
Service pour la veille du sabbat per coro di voci bianche e organo, Op.345 (1955); testo biblico
Per coro
Psaume 136 per baritono, coro e orchestra, Op.53 No.1 (1918); traduzione di Paul Claudel
Psaume 121 (conosciuto anche come Psaume 126 [Vulgata 126]) per coro virile a cappella, Op.72 (1921); traduzione di Paul Claudel; scritto per il Harvard Glee Club e il loro tour in Europa del 1921
Cantate pour louer le Seigneur per solisti, coro, coro di voci bianche, organo e orchestra, Op.103 (1928); testi: Salmi 117, 121, 123, 150
2 Poèmes extraits de l'anthologie nègre de Blaise Cendrars per quartetto vocale o coro e orchestra da camera, Op.113 (1932); testo di Blaise Cendrars
2 Élégies romaines per quartetto vocale femminile o coro femminile, Op.114 (1932); testo di Johann Wolfgang von Goethe
La mort du tyran per coro misto, flauto, clarinetto, tuba e percussioni, Op.116 (1932); testo di Lampride, traduzione di D. Diderot
Adages, 16 canzoni per quartetto vocale, coro e orchestra da camera (o pianoforte), Op.120c (1932); parole di André de Richaud
Devant sa main nue per coro femminile o quartetto vocale, Op.122 (1933); parole di Marcel Raval
Pan et la Syrinx, Cantata per soprano, baritono, coro misto, flauto, oboe, contralto sassofono, fagotto e pianoforte, Op.130 (1934); parole principalmente di Paul Claudel
Les amours de Ronsard, 4 canzoni per coro misto o quartetto vocale e orchestra da camera, Op.132 (1934)
Cantique du Rhône, 4 canzoni per coro o quartetto vocale, Op.155 (1936); parole di Paul Claudel
Cantate de la paix per coro virile e coro di voci bianche, Op.166 (1937); parole di Paul Claudel
Main tendue à tous per coro misto a cappella, Op.169 (1937); parole di Charles Vildrac
Les deux cités, Cantata per coro misto a cappella, Op.170 (1937); parole di Paul Claudel
Quatre chants populaires de Provence per coro misto e orchestra, Op.194 (1938)
3 Incantations per coro virile a cappella, Op.201 (1939); poesie azteche di Alejo Carpentier
Quatrains valaisans per coro misto a cappella, Op.206 (1939); parole di Rainer Maria Rilke
Cantate de la guerre per coro misto a cappella, Op.213 (1940); parole di Paul Claudel
Borechou – Schema Israël (Bless Ye the Lord – O Hear, Israel) per cantore, coro e organo, Op.239 (1944); testo biblico
Kaddish (Prière pour les morts) per cantor, coro e organo, Op.250 (1945); testo biblico
Pledge to Mills per coro misto unisono e pianoforte, Op.261 (1945); parole di George Percy Hedley
6 Sonnets composés au secret per coro o quartetto vocale, Op.266 (1946); testo di Jean Cassou
Sinfonia No.3 "Te Deum" per coro e orchestra, Op.271 (1946)
Service sacré pour le samedi matin per baritono, voce recitante, coro e orchestra o organo, Op.279 (1947); testo biblico
Lekha Dodi (L'choh dodi) per cantor, coro e organo, Op.290 (1948); testo ebraico
Naissance de Vénus, Cantata per coro misto a cappella, Op.292 (1949); parole di Jules Supervielle
Barba Garibo, Cantata per coro misto e orchestra, Op.298 (1949–1950); parole di Armand Lunel
Cantate des proverbes per coro femminile, oboe, violoncello e clavicembalo, Op.310 (1950); testo biblico
Les miracles de la foi, Cantata per tenore, coro e orchestra, Op.314 (1951); testo biblico da Daniel
Le château de feu, Cantata per coro e orchestra, Op.338 (1954); testo di Jean Cassou; scritto in memoria della Shoah
3 Psaumes de David per coro misto a cappella, Op.339 (1954)
2 Poèmes de Louise de Vilmorin per coro o quartetto vocale, Op.347 (1955); parole di Louise Leveque de Vilmorin
Le mariage de la feuille et du cliché per solisti, coro, orchestra e registratore, Op.357 (1956); testo di Max Gérard
La tragédie humaine per coro e orchestra, Op.369 (1958); testo di Agrippa d'Aubigné
8 Poèmes de Jorge Guillén per coro misto a cappella, Op.371 (1958); parole di Jorge Guillén
Cantate de la croix de Charité per solisti, coro, coro di voci bianche e orchestra, Op.381 (1959–1960); testo di Loys Masson
Cantate sur des textes de Chaucer per coro e orchestra, Op.386 (1960); testo di Geoffrey Chaucer
Cantate de l'initiation per coro misto e orchestra (o organo), Op.388 (1960); Hebrew e French liturgical testo
Traversée per coro misto, Op.393 (1961); parole di Paul Verlaine
Invocation à l'ange Raphaël, Cantata per doppio coro femminile e orchestra, Op.395 (1962); parole di Paul Claudel
Caroles, Cantata per coro e 4 gruppi strumentali, Op.402 (1963); testo di Charles d'Orléans
Pacem in terris, Sinfonia corale per contralto, baritono, coro e orchestra, Op.404 (1963); testo di Pope John XXIII
Cantate de Job (Cantata da Job) per baritono, coro e organo, Op.413 (1965); testo biblico
Promesse de Dieu per coro misto a cappella, Op.438 (1971–1972); testo biblico
Les momies d'Égypte, Choral Comedy per coro misto a cappella, Op.439 (1972); testo di Jean-François Regnard
Ani maamin, un chant perdu et retrouvé per soprano, 4 voci recitanti, coro e orchestra, Op.441 (1972); testo di Elie Wiesel
Vocale
Voce sola
Cantique de Notre-Dame de Sarrance, Op.29 (1915); parole di Francis Jammes
Voce e organo
5 Prières per voce e organo (o pianoforte), Op.231c (1942);testo liturgico latino adattato da Paul Claudel
Ecoutez mes enfants per voce e organo, Op.359 (1957)
La couronne de gloire, Cantata per voce ed ensemble da camera (flauto, tromba, quartetto d'archi) o pianoforte, Op.211 (1940); parole di Solomon ibn Gabirol, Armand Lunel
Le retour de l'enfant prodigue, cantata per 5 voci ed ensemble da camera o 2 pianoforti, Op.42 (1917); parole di André Gide
Psaumes 136 et 129 per baritono e orchestra, Op.53 (1918–1919); traduzione di Paul Claudel
Machines agricoles, 6 Pastorali per voce e 7 strumenti, Op.56 (1919); testi presi da un catalogo di macchine agricole
Catalogue de fleurs per voce ed ensemble da camera (o pianoforte), Op.60 (1920); parole di Lucien Daudet
Cocktail per voce e 3 clarinets, Op.69 (1920); parole di Larsen
4 Poèmes de Catulle per voce e violino, Op.80 (1923); parole di Gaio Valerio Catullo
6 Chants populaires hébraïques per voce e pianoforte o orchestra, Op.86 (1925)
3 Chansons de négresse per voce e orchestra o pianoforte, Op.148b (1935–1936); parole di Jules Supervielle
Liturgie comtadine: chants de Rosch Haschanah, 5 canzoni per voce e pianoforte o orchestra da camera, Op.125 (1933)
5 Chansons de Charles Vildrac per voce e pianoforte o orchestra da camera, Op.167 (1937); parole di Charles Vildrac
Cantate nuptial per voce e orchestra, Op.168 (1937); testo biblico da Song di Solomon
Cantate de l'enfant et de la mère per narratore, quartetto d'archi e pianoforte, Op.185 (1938); story di Maurice Carême
Les quatre éléments, Cantata per soprano e orchestra, Op.189 (1938, revised 1956); parole di Robert Desnos
La couronne de gloire, Cantata per voce ed ensemble da camera (flauto, tromba, quartetto d'archi) o pianoforte, Op.211 (1940); parole di Solomon ibn Gabirol, Armand Lunel
4 Chansons de Ronsard per voce e orchestra o pianoforte, Op.223 (1940); parole di Pierre de Ronsard
Caïn et Abel per voce recitante e orchestra, Op.241 (1944); testo biblico da Genesis
Fontaines et sources, 6 canzoni per voce e orchestra o pianoforte, Op.352 (1956); parole di Francis Jammes
Neige sur la fleuve per voce ed ensemble da camera, Op.391 (1961); parole di Tsang Yung
Suite de quatrains, 18 poesie per voce recitante ed ensemble da camera, Op.398 (1962); parole di Francis Jammes
Adieu, Cantata per voce, flauto, viola e harp, Op.410 (1964); parole di Arthur Rimbaud
Cantate de psaumes per baritono e orchestra, Op.425 (1967); Psalms 129, 146, 147, 128, 127, 136 (Psalms 129 e 136 da Op.53); traduzione di Paul Claudel
Cantate de l'Homme per quartetto vocale, voce recitante ed ensemble da camera, Op.164 (1937); parole di Robert Desnos
Prends cette rose per soprano, tenore e orchestra, Op.183 (1937); parole di Pierre de Ronsard
3 Élégies per soprano, tenore e orchestra d'archi, Op.199 (1939); parole di Francis Jammes
Suite de sonnets, Cantata su versi del sedicesimo secolo per quartetto vocale ed ensemble da camera, Op.401 (1963)
Hommage à Comenius, Cantata per soprano, baritono e orchestra, Op.421 (1966); testo di John Amos Comenius
Musica per il teatro
Agamemnon, Op.14 (1913–1914); L'Orestie d'Eschyle (prima parte dell'Orestea) per soprano, coro virile e orchestra; Paul Claudel traduzione del dramma di Eschilo; première 1927
Protée, Op.17 (1913–1919); per coro e orchestra; soggetto di Paul Claudel; II versione, Op.341
Les Choéphores, Op.24 (1915); L'Orestie d'Eschyle (Orestiean Trilogy No.2); Paul Claudel traduzione del dramma di Eschilo; première 1919
L'ours et la lune (1918); soggetto di Paul Claudel
L'annonce faite à Marie, Op.117 (1932); per 4 voci e orchestra da camera; soggetto di Paul Claudel; II versione, Op.231
Le château des papes, Op.120 (1932); per orchestra; soggetto di André de Richaud
Se plaire sur la même fleur, Op.131 (1934) per voce e pianoforte; soggetto di Moreno, traduzione di Casa Fuerte
Le ciclo de la création, Op.139 (1935); per voce, coro e orchestra; soggetto di Sturzo
Le faiseur, Op.145 (1935) per flauto, clarinetto, sassofono e percussioni; soggetto di Honoré de Balzac
Bolivar, Op.148 (1935–1936); per voce, coro e orchestra da camera; soggetto di Jules Supervielle