A discografia de Demi Lovato consiste de sete álbuns de estúdio, três álbuns de trilha sonora, cinco EPs, quarenta e um singles (incluindo doze como artista convidada), treze singles promocionais e quarenta e quatro vídeos musicais. O primeiro álbum lançado com sua participação foi a trilha sonora do filme Camp Rock, em 17 de junho de 2008. O álbum estreou na terceira posição da Billboard 200 e, no total, vendeu 1,3 milhões de cópias nos Estados Unidos, sendo certificado platina pela RIAA. Um dos singles desse trilha, "This Is Me", cantado em dueto por Lovato e Joe Jonas, alcançou a nona posição na Billboard Hot 100.
Em 23 de setembro de 2008, ela lançou seu álbum de estreia solo, através da Hollywood Records, Don't Forget, que estreou na segunda posição da Billboard 200. O álbum rendeu os singles "Get Back", "La La Land" e "Don't Forget" e foi certificado ouro pela Associação da Indústria Discográfica Americana (RIAA), pela venda de mais de 500 mil cópias. Seu segundo álbum de estúdio, Here We Go Again, foi liberado em 21 de julho de 2009, estreando na primeira posição na parada de álbuns dos Estados Unidos. O álbum rendeu os singles "Here We Go Again" e "Remember December". Em maio de 2012, havia vendido 471 mil cópias nos Estados Unidos. No Brasil, vendeu mais de 20 mil cópias e foi certificado ouro pela Associação Brasileira de Produtores de Discos (ABPD).
Com o lançamento de Camp Rock 2: The Final Jam, Demi gravou diversas faixas para sua segunda trilha sonora. Lançada em 10 de agosto de 2010, assim como a do primeiro filme, a trilha estreou na terceira posição da Billboard 200. Em 5 de outubro do mesmo ano, foi liberada a trilha sonora da série do Disney Channel Sunny Entre Estrelas, na qual Lovato foi a protagonista, com quatro das nove faixas cantadas por ela.
Seu terceiro álbum de estúdio, Unbroken, foi lançado em 19 de setembro de 2011 na Nova Zelândia e no dia seguinte nos Estados Unidos. O primeiro single, "Skyscraper", alcançou o top 10 da Billboard Hot 100 e foi certificado platina pela RIAA. "Give Your Heart a Break]]" foi lançado como o segundo single de Unbroken em janeiro de 2012.
Seu quarto álbum de estúdio, DEMI, foi lançado em 14 de maio de 2013 nos EUA, precedido pelo lançamento de seu primeiro single "Heart Attack", que se tornou seu maior single até o momento, apresentando gráficos significativamente internacionais, incluindo um pico no número 3 no Reino Unido. Sua semana de abertura registrou vendas de 215 mil, e tornou-se seu single mais rápido a ser certificado de platina dupla. O álbum também gerou os singles "Made in the USA", "Neon Lights" e "Really Don't Care", com os dois últimos atingindo o pico dentro do top quarenta de vários países em todo o mundo. O quinto álbum de Demi Lovato, Confident, lançado em 16 de outubro de 2015, estreou no número dois da Billboard 200 com vendas da primeira semana de 98.000 unidades de álbuns equivalentes (incluindo 77.000 vendas de álbuns puros), precedido pelo single principal "Cool for the Summer", que atingiu o número 11 na Billboard Hot 100 dos EUA. A faixa título, "Confident", foi escolhida como o segundo single e atingiu o top 30 no Canadá, República Tcheca, Nova Zelândia, Escócia e Estados Unidos. "Confident" foi certificado platina nos Estados Unidos. "Stone Cold", primeiramente o único single promocional do álbum, foi lançado com o terceiro e último single em 21 de março de 2016, alcançando o número dois no Bubbling Under the Hot 100. Mais tarde, foi certificado ouro nos Estados Unidos.
Em Agosto de 2017, os cinco álbuns da cantora haviam totalizado 4,9 milhões em vendas, enquanto seus singles mais de 41,6 milhões em vendas, de acordo com ATRL, que no total havia totalizado mais de 47 milhões de discos e singles vendidos em pure sales. No Reino Unido, vendeu 2,350 milhões de faixas e 460 mil álbuns até agosto de 2017. O sexto álbum de estúdio da cantora, intitulado Tell Me You Love Me, foi lançado dia 29 de setembro de 2017. O primeiro single do álbum, "Sorry Not Sorry", foi lançado em 11 de julho de 2017 e se tornou sua entrada mais alta nas paradas dos EUA, no número seis. O single também alcançou o top 10 nos Estados Unidos, Austrália, Irlanda, Nova Zelândia e Reino Unido, e é certificado 5x platina pela RIAA e diamante no Brasil. Em maio de 2018, Lovato e Clean Bandit colaboraram na música "Solo". A canção estreou em número um na Alemanha, Irlanda e Reino Unido, e foi certificada 2x Platina no Reino Unido e Platina nos EUA.
Em 2020, Lovato lançou os singles "Anyone", "I Love Me" e a parceria com Sam Smith, "I'm Ready" que alcançou o top 40 em vinte e dois países. "Anyone" e "I Love Me" se tornaram os primeiros singles número um de Lovato na parada de canções digitais da Billboard. Estes foram precedidos pelos singles "OK Not To Be OK" com Marshmello, "Still Have Me" e "Commander in Chief". Lovato participou do remix de "Monsters" com All Time Low e Blackbear, que alcançou a 55ª posição nos Estados Unidos. Em 2021, Lovato lançou "What Other People Say" com Sam Fischer e "Dancing with the Devil", que, ao lado de "Anyone", fazem parte do sétimo álbum de estúdio da cantora, Dancing With The Devil... The Art Of Starting Over, a ser lançado em 2 de abril de 2021.