Tijekom svoje karijere, Nitty Gritty Dirt Band je imao nekoliko različitih glavnih pjevača. Izvorni član Bruce Kunkel bio je glavni pjevač na ranim albumima benda, uključujući njihov istoimeni debi album (1967.) i Ricochet (1968.). Jimmy Ibbotson preuzeo je mjesto pjevača na trećem albumu benda, Rare Junk (1969.) i ostao s bendom do 1975. John McEuen tada je postao glavni pjevač i od tada je ostao s bendom.
Osim gore spomenutih glavnih pjevača, drugi članovi Nitty Gritty Dirt Banda koji su dali glavni vokal uključuju Les Thompsona, Chrisa Darrowa, Jimmyja Faddena i Jeffa Hannu.