基本的に三刀での技を操るが、一刀・二刀での技も多く持ち、さらには無刀によって強大な力の受け流しなども見せたことがある。剣士でありながら徒手空拳や蹴りで敵を倒したり、素手で力自慢の相手を封じ込んだことも幾度かある。生命力が極めて高く、致命傷や重傷を受けてもそれを押して戦いに身を投じる。足の速さは一味の中では5番目で、作者曰く短距離の瞬発力だと上位にいくが、50m走だとコースアウトも考えられるという[14]。アラバスタ編では「呼吸」を知ったことで鉄をも切断することが可能になる。空島編では遠方の相手に斬撃を浴びせる「飛ぶ斬撃」、ウォーターセブン編では気迫による幻像を利用する「鬼気九刀流」を会得。
新世界編からは、ガレオン船やかつては苦戦したパシフィスタをも一刀両断するほど剣の腕を上げており、覇気も会得している。得意な色は武装色[37]。ルフィと同じく「覇王色の覇気」を持っており、ワノ国編のキングとの戦いにて完全に覚醒した。
技名は動物・食品・仏教用語などに由来する語呂合わせが多い。修業を終えた2年後には、それぞれの技の強化版を使用するようにもなっている。 両手と口にくわえた三本の刀を操り戦う、ゾロのオリジナルかつ最も得意とする戦闘方法[注 20]。
三刀流
通常技
鬼斬り（おにぎり）
ゾロの代名詞といえる技。両腕を交差させて剣先を上に向けた鬼の構えから、すれ違いざまに両腕を開きながら斬り付ける。両手の刀で左右の逃げ道を、口の刀で上への逃げ道を封じる。「東の海編」の対カバジ戦で初使用。名称の由来はおにぎり。
焼鬼斬り（やきおにぎり）
刀身が燃えた状態で繰り出す「鬼斬り」。斬撃と同時に炎を浴びせる事で威力が格段に増加する。「アラバスタ編」の対Mr.5戦で初使用。名称の由来は焼きおにぎり。
艶美魔夜不眠鬼斬り（えんびまよねずおにぎり）
刀身が揺らめいて見えるほどの闘気を立ち上らせて繰り出す「鬼斬り」。「ウォーターセブン編」の対エニエス・ロビーの役人戦で初使用。名称の由来は「エビマヨネーズおにぎり」[38]。
煉獄鬼斬り（れんごくおにぎり）
「鬼斬り」の「新世界編」強化版。「魚人島編」の対ヒョウゾウ戦で初使用。「ワノ国編」の対キング戦では、「閻王三刀流」による「煉獄鬼斬り」を初使用。
虎狩り（とらがり）
両手の刀を口の刀の後方に背負った構えから、振り降ろして斬り付ける。「東の海編」の対ニャーバン・兄弟戦で初使用。
極虎狩り（ウルトラがり）
「虎狩り」の「新世界編」強化版。「パンクハザード編」の対ドラゴン十三號戦で初使用。
刀狼流し（とうろうながし）
相手の攻撃を受け流しながら斬り付ける。力技を主体とするゾロには珍しい「柔の剣」。「東の海編」の対はっちゃん戦で初使用。
龍巻き（たつまき）
両腕を前方に出して刀を寝かせた龍の構えから、回転斬りで竜巻を発生させ、斬り刻みながら吹き飛ばす。攻撃範囲が広く複数相手に有効。「東の海編」の対はっちゃん戦で初使用。「ウォーターセブン編」の対ピクルス戦では、刀が使えない場合の素手による戦闘方法「無刀流」で初使用。
黒縄・大龍巻（こくじょう・おおたつまき）
「龍巻き」の「新世界編」強化版。鉄の盾が果物のように切れるほどの威力を誇り、巻き起こった斬撃の旋風はしばらく消える事なく進み続ける。「魚人島編」の対新魚人海賊団戦で初使用。「FILM GOLD」の対ダイス戦では、武装色の覇気を纏った両腕による「無刀流」で使用。