Ronnie James Dio :Ronnie James Dio kam 1979 zu Black Sabbath und ersetzte Ozzy Osbourne. Dios kraftvolle und vielseitige Stimme verlieh dem Sound der Band eine neue Dimension und seine Zeit bei Sabbath brachte mehrere klassische Alben hervor, darunter „Heaven and Hell“ und „Mob Rules“. Dio verließ die Band 1982, kehrte jedoch in den 1990er Jahren kurzzeitig zurück und 2011–2012 erneut für die letzte Black Sabbath-Reunion-Tour.
Ian Gillan :Ian Gillan ersetzte 1983 kurzzeitig Ronnie James Dio als Leadsänger von Black Sabbath. Gillan, bekannt für seine Arbeit mit Deep Purple, brachte seinen einzigartigen Gesangsstil in das Album „Born Again“ der Band ein. Allerdings war seine Zeit bei Black Sabbath nur von kurzer Dauer und er verließ die Band noch im selben Jahr.
Tony Martin :Tony Martin kam 1987 zu Black Sabbath und ersetzte Ian Gillan. Martins kraftvoller und melodischer Gesang verhalf der Band zur Veröffentlichung mehrerer solider Alben, darunter „Headless Cross“ und „Tyr“. Er blieb bei Black Sabbath bis zu ihrer ersten Auflösung im Jahr 1995.
Glenn Hughes :Glenn Hughes, bekannt für seine Arbeit mit Deep Purple und Trapeze, arbeitete Anfang der 1980er Jahre kurz mit Black Sabbath zusammen und lieferte Backing-Vocals auf dem Album „Never Say Die!“
Darüber hinaus präsentierten Black Sabbath bei einigen ihrer Tracks auch andere Gastsänger, wie Geezer Butler bei „Fairies Wear Boots“ und Bill Ward bei „It’s Alright“.