Johann Michael Bachs Werk ist nicht unbedingt umfangreich, aber doch sehr mannigfach. Dabei dürfte das, was wir heute kennen, nur einen Bruchteil dessen ausmachen, was er hinterlassen hat. Viele geistliche Kantaten, die in Tann ihre Aufführung gefunden haben, sind wohl mit dem großen Stadtbrand von 1879 ein Opfer der Flammen geworden. Andere Werke fristen unbeachtet ihr Dasein in Bibliotheken. Erst 2015 wurden die Kantate „Die ihr den Herren liebet“ und eine „Fantasia“ für Klavier und 2019 die „Sonaten“ entdeckt und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
Die „XII Menuets“ entstanden anlässlich der Hochzeit Wilhelms V. von Oranien mit der preußischen Prinzessin Friederike Sophie Wilhelmine am 4. Oktober 1767. Dass sie – wie auch die Klavierkonzerte und Klaviersonaten – bei renommierten Verlegern jener Zeit im Druck erschienen sind, zeugt sowohl vom Können als auch von der Wertschätzung des Tanner Bach.
Die „Six Concerts pour le Clavecin“ sind offizielles Opus I. Sie vereinen Tradition (Ritornell- und Da-capo-Form) und Neuerung (musikalisches Empfinden im galanten Stil). Kurz nach ihrer Veröffentlichung wird die das letzte Konzert beschließende Fuge über die Tonfolge B-A-C-H sogar Johann Sebastian Bach selbst sowie die Konzerte in ihrer Gänze dessen Söhnen Carl Philipp Emanuel (1714-1788) und Johann Christian (1735-1782) zugeschrieben.
Auch in seinem Opus II, den „Six Sonates pour le Clavecin“ sucht Johann Michael nach einem neuen, dem galanten Stil: Mit ihren je drei knappen Sätzen wurden sie seinerzeit dem Anspruch als Kleinodien für Liebhaber gerecht. Auch formal ähneln sie Werken großer Komponisten, die unweigerlich in den klassischen und kontrastierenden Stil münden.
Johann Michael Bachs „Kurze und systematische Anleitung zum General-Baß, und der Tonkunst überhaupt, mit Exempeln erläutert“ (Kassel 1780) gilt als musiktheoretisches Basiswerk, das weite Verbreitung im ganzen deutschsprachigen Raum gefunden hat.
Die geistliche Vokalmusik entstand während Bachs Tanner Zeit. Elf heute bekannte Kantaten sind für verschiedene Anlässe im Kirchenjahr gedacht. Für diverse Todesfälle waren die beiden noch erhaltenen „Leichenmotetten“ bestimmt sein.
Drei umfangreiche weltliche Kantaten sind für konkrete Anlässe entstanden: Geburtstag und Amtsantritt des mecklenburgischen Herzogs Franz I. im Jahres 1785 und anlässlich des Endes der Napoleonischen Kriege 1815 die Friedenskantate „Jehova, Vater der Wesen“.
Bei den „Schweizer Natur-Szenen“ von 1796 handelt es sich um 15 Klavierlieder, die – abgesehen von zwei einleitenden Liedern mit den Titeln „Wa[h]rheit“ und „Freiheit“ – besonderen Gegenden und Landsitzen um Basel herum gelten. Johann Michael war vom „Reiz der schönen Natur“ so beeindruckt, dass er diese „Empfindungen durch Worte und Töne zu mahlen“ (Vorwort) versuchte.
Dank des Bemühens von Johann Georg um das Werk seines Vaters ist eine „Fantasia“ für Klavier erhalten geblieben, die er 1841 Felix Mendelssohn ans Herz legte – leider ohne Erfolg.