巴赫為羽管鍵琴及楔槌鍵琴寫了大量的前奏曲、幻想曲、託卡塔、賦格曲、組曲、變奏曲、奏鳴曲、隨想曲、小品以及這兩件樂器與樂隊的協奏曲等等。

他在作品中還運用了自己在管風琴創作中的經驗，如將即興性、悲壯的氣概、復調形式等吸收進來，並借鑑了法國鍵盤樂、小提琴藝術及琉特琴音樂的因素。他為這兩種鍵盤樂器譜寫的《平均律鋼琴曲集》、《法國組曲》、《英國組曲》、《帕蒂塔》、《f小調託卡塔》、《c小調託卡塔》、《d小調半音階幻想曲與賦格》(BWV903)、《戈爾德堡變奏曲》等，都體現了他創作的獨特性。其中如《平均律鋼琴曲集》中每首各包括一首前奏曲與一首賦格，它們用二十四個大小調證明了平均律在鍵盤樂上的可行性和藝術創作的優越性。第一集幾乎每首前奏曲都有意識地解決演奏上的某個技巧及介紹了鍵盤樂器創作的一個型別。而每首賦格也提供了賦格寫作方法的可能性，它們都有鮮明的音樂個性和完美的樂思發展邏輯。在當時還採用其他的調律方法的時候，巴赫卻用平均律寫了這套作品，充分體現了他的敏感和這套作品的意義。它們是鍵盤藝術的經典，堪稱鋼琴的《聖經·舊約全書》，與後來貝多芬的32首鋼琴奏鳴曲(被譽為《聖經·新約全書》)競相輝映。這套樂曲標誌著拉莫的理論體系在實踐中已完全成熟。巴赫的組曲創作把這個流行已久的體裁推向了最高極限。其標題“法國“和“英國”雖非巴赫本人所起，但反映了他創作中吸取融合其他民族風格的影響(法國組曲BWV812-817是因為“按法國風格寫成”，英國組曲BWV806-811是因“為英國顯貴而作”)。兩套組曲都包括標準的四個舞曲，每首英國組曲前都有一首前奏曲，其中有些是巴赫特意將義大利的室內樂形式移植到鍵盤樂的試驗，如第三組曲的前奏，實際是全奏與獨奏交替的協奏曲快板樂章。為羽管鍵琴寫的《d小調半音階幻想曲與賦格》(BWV903)是巴赫鍵盤樂的一個傑出範例。這首作品狂想性的即興發揮、音色和情緒的豐富變化以及技巧的精湛，都體現了巴赫高超的即興能力、創作技巧和充沛的感情。它們也都吸收了管風琴創作的宏大氣魄和悲壯風格。而將最自由的幻想曲與最嚴格的賦格組合於一首作品，這種典型的作法，又體現了巴羅克時期對戲劇性的對比統一的美學追求。在《戈爾德堡變奏曲》BWV988中，巴赫又使主題加變奏這種形式達到了高度發展的水平。其主題是一首薩拉班德舞曲，全曲有三十個變奏，以三個變奏為一組，每組最後一曲都是卡農。最後一個變奏是一首集腋曲(quodlibet)，它將兩首德國民歌《我離開你已經很長久》和《青菜蘿蔔》用對位結合到一起。