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。
三刀流

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]。
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。
牛針（うしばり）
両腕を交差させて剣先を前方に向けた闘牛の構えから、突進と同時に突きを連続で繰り出す。「アラバスタ編」の対Mr.1（ダズ・ボーネス）戦で初使用。
蟹獲り（ガザミどり）
三本の刀を平行に構え、両腕を開いて挟むように斬り付ける。「アラバスタ編」の対Mr.1（ダズ・ボーネス）戦で初使用。
鴉魔狩り（カラスまがり）
宙に飛び、周囲にある対象物を瞬時に切り裂く。鉄の砲弾をも両断する切れ味を誇る。「ウォーターセブン編」の対フランキー一家戦で初使用。
牛鬼 勇爪（ぎゅうき ゆうづめ）
両手の刀の剣先を前方に向けた猛牛の構えから、突きを繰り出して相手を吹き飛ばす。「ウォーターセブン編」の対Tボーン戦で初使用。名称の由来は「ぎゅうぎゅう詰め」[38]。
二剛力斬（ニゴリザケ）
「一剛力羅（いちゴリラ）」「二剛力羅（にゴリラ）」の順で両腕に力を込めて斬撃を繰り出す。「ウォーターセブン編」の対カク戦で初使用。「FILM GOLD」の対ダイス戦では二刀流で使用。
豹琴玉（ヒョウキンダマ）
豹が獲物を狩るような前傾姿勢から、回転を加えた突進で襲い掛かる。回転によって生まれた突風にも斬撃が伴う。「ウォーターセブン編」の対カク戦で初使用。
大・仏・斬り（だいブツぎり）
塔のような大きな対象物をぶつ切りにする。「スリラーバーク編」の対オーズ戦で初使用。
夜叉鴉（やしゃガラス）
三刀を「＊」の字状に構え、前転しながら複数回斬り付ける。通過した跡には鳥の足跡のような傷が残る。「スリラーバーク編」の対オーズ戦で初使用。
青龍印 流水（せいりゅういん りゅうすい）
青い龍の気を纏い、突進して峰打ちを行う。「FILM Z」の対アイン戦で使用。
奥義
三・千・世・界（さん・ぜん・せ・かい）
両手の刀を風車のように回転させながら、右腕を後方、刀を逆手に持った左腕を前方に出して斬り付ける。「東の海編」の対ミホーク戦で初使用。ミホークには見切られてしまったが、その後の強敵たちとの戦いでは決定打となっている。対ピーカ戦で披露された前口上は「九山八海斬れぬ物なし」。
一大・三千・大千・世界（いちだい・さんぜん・だいせん・せかい）
武装色の覇気を纏い硬化させた刀で繰り出す「三・千・世・界」。前口上は「九山八海一世界、千集まって"小千世界"、三乗結んで斬れぬ物なし」。「ドレスローザ編」の対ピーカ戦で初使用。
六道の辻（ろくどうのつじ）
一瞬で標的を6つに斬り分ける。「魚人島編」の対クラーケン（スルメ）戦で初使用。
閻王三刀流

閻魔の特性を利用した、三本の刀全てに「覇王色の覇気」を放出した状態での三刀流。刀に緑色の炎のようなオーラが発生し、技の威力が飛躍的に上がるが、覇気を大量に放出しているため長くは使用できない。
一百三情 飛龍侍極（いっぴゃくさんじょう ひりゅうじごく）
「閻王三刀流」状態で、両手の刀を振り下ろしながら相手を斬り伏せる。「ワノ国編」の対キング戦で初使用。
二刀流

刀二本で戦う戦闘方法。ゾロが少年時代に得意としていた。
鷹波（たかなみ）
斬撃によって波状の衝撃波を発生させる。攻撃範囲が広く複数相手に有効。「アラバスタ編」の対ミリオンズ戦で初使用。アニメでは三刀流でも使用している。
犀回（サイクル）
二本の刀を逆手に持って剣先を上に向けた犀の構えから、回転斬りで相手を斬り刻みながら吹き飛ばす。「ウォーターセブン編」の対フランキー一家戦で初使用。
弐斬り（にぎり）
二本の刀を平行に持つ構え。この構えから以下に挙げる斬撃を繰り出していく。名称の由来は寿司の握り[39]。
登楼（とうろう）
二本の刀を平行に斬り上げる。「ウォーターセブン編」の対カク戦で初使用。名称の由来はトロ[39]。
応登楼（おうとうろう）
二本の刀を平行に振り下ろす。「ウォーターセブン編」の対カク戦で初使用。名称の由来は大トロ[39]。
閃（ひらめき）
二本の刀を平行にして横斬りを繰り出す。「ウォーターセブン編」の対カク戦で初使用。名称の由来はヒラメ[39]。
砂紋（さもん）
二本の刀を平行にして袈裟斬りを繰り出す。「ウォーターセブン編」の対カク戦で初使用。名称の由来はサーモン[39]。
魔熊（まぐま）
二本の刀を平行にして前方に押し出す。「スリラーバーク編」の対リューマ戦で初使用。
登楼砂紋（とうろうさもん）
「登楼」と「砂紋」の合わせ技。二本の刀を平行にして斜めに斬り上げる。「ワノ国編」の対ホーキンス戦で初使用。
空狸槍（クリアランス）
二本の刀を振り下ろし、衝撃波を放った反動で吹き飛ぶように空中を移動する。「ワノ国編」の対キング戦で初使用。
一刀流

刀一本で戦う戦闘方法。ゾロ自身はシャムとの戦闘の際に「あまり得意じゃない」と語っていた。
飛竜 火焔（ひりゅう かえん）
飛竜の如く飛び上がり、上空から相手を斬り付ける。