L'apparition des phonographes permet la diffusion de cette nouvelle musique, avant la généralisation du phonographe, de nombreux morceaux ont à l'époque déjà été enregistrés au piano mécanique. Ainsi a-t-on gardé de nombreux rouleaux de Scott Joplin. L'enregistrement du Livery Stable Blues en 1917 par l'Original Dixieland Jass Band est le premier disque qui marque la naissance officielle du jazz.
King Oliver est le chef d'un premier orchestre important, le Creole Jazz Band dont fera partie Louis Armstrong. Jelly Roll Morton a su transformer la musique de ragtime en jazz et a enregistré des chefs-d'œuvre avec ses Red Hot Peppers (qui comprenait les meilleurs musiciens de Chicago). Lors de quelques enregistrements spécifiquement destinés au public noir (les race records) Louis Armstrong amène une première évolution décisive du jazz : il joue avec un orchestre typique de La Nouvelle-Orléans, ces orchestres où tous les musiciens improvisent simultanément. Mais Louis est un improvisateur hors pair, capable de créer des variations infinies à partir d'un même thème. Ses musiciens l'imitent, non plus tous en même temps, mais chacun leur tour. C'est ainsi que le jazz devient une forme de musique en solo. (voir Jazz Nouvelle-Orléans).
L'apparition des salles de danse influence le milieu du jazz de deux façons : les musiciens se font plus nombreux, puisqu'ils commencent à pouvoir vivre de leur musique, et le jazz – comme toutes les musiques populaires des années 1920 – adopte le rythme 4/4 de la musique de danse.
Au milieu des années 1920 jusqu’à l’évènement du bebop dans les années 1940, on voit l'essor d'un courant musical appelé l'« ère des big bands », « époque du swing », « swing », ou la période de middle jazz (jazz du « milieu »). Il est surtout caractérisé par le développement des grands orchestres et big bands et du swing.
Lors des années 1920, la prohibition de la vente de boissons alcoolisées aux États-Unis ferme les bars et les cabarets légaux. Mais ils sont rapidement remplacés par des bars clandestins où les clients viennent boire et écouter de la musique. Les airs que l'on y entend demeurent un mélange de styles – des morceaux de danse à la mode, des chansons récentes, des airs extraits de spectacles. Ce qu'un trompettiste surnomma un jour « Businessman's bounce music ».
Cette période marque la naissance de l'orchestre de Duke Ellington, au Cotton Club, ainsi que de l'orchestre de Count Basie, formé à partir de plusieurs groupes de Kansas City. Stan Brenders aura également une forte popularité. La danse évolue avec la musique, ainsi naît au début des années 1930 dans la communauté noire-américaine le Lindy Hop (ou Jitterbug) qui devient un phénomène national dès 1935, avec la popularisation des big bands blancs avec en particulier Benny Goodman.
Les premiers développements du jazz subissent l'influence de la ségrégation raciale, qui est alors très forte aux États-Unis. Les innovations, apportées principalement par les musiciens noirs des clubs, sont enregistrées par des musiciens blancs, qui ont tendance à donner au jazz des rythmes et des harmoniques orthodoxes. La lente dissolution de la ségrégation raciale s'amorce au milieu des années 1930, quand Benny Goodman engage le pianiste Teddy Wilson, le vibraphoniste Lionel Hampton et le guitariste Charlie Christian pour qu'ils se joignent à de petits groupes et à son big band. Au milieu des années 1930, la popularité du swing et des big bands est à son sommet, transformant en stars des musiciens tels que Glenn Miller ou Duke Ellington.
Une variante du swing, nommée « jump blues », devance – par certains aspects – le rhythm and blues et le rock 'n' roll. Elle n'est pas jouée par des big bands, mais plutôt par de petits groupes, et utilise les progressions d'accords habituelles du blues avec un tempo plus rapide. Une autre variation, le boogie-woogie, utilise un rythme doublé, c'est-à-dire que la section rythmique jouait « eight to the bar », huit temps par mesure à la place de quatre. Big Joe Turner, un chanteur de Kansas City qui travaillait avec les orchestres de swing des années 1930 – tel que l'orchestre de Count Basie – devient une star du boogie-woogie dans les années 1940, et est l'un des précurseurs du rock 'n' roll dans les années 1950, notamment avec son titre Shake, Rattle and Roll.
Dans les années 1940, plus précisément 1944-1949, de nombreux musiciens d'orchestre se lassent de la rigidité des big bands et de la structure swing. Ils se réunissent (after hours) en petits groupes après les concerts ou les sessions d'enregistrement avec des orchestres plus importants et laissent libre cours à leur virtuosité sur des rythmes très appuyés. C'est la naissance du bebop qui marque une évolution importante axée sur l'habileté technique des musiciens et une plus grande complexité rythmique et harmonique, amenée entre autres par le saxophoniste Charlie Parker (surnommé Bird), le trompettiste Dizzy Gillespie et le pianiste Thelonious Monk. Ce fut un changement majeur pour le jazz.
Avec Birth of the Cool, le trompettiste Miles Davis, qui avait longtemps travaillé avec Charlie Parker, cherche à revenir à une musique plus apaisée et plus accessible. C'est la naissance du mouvement « cool » qui connaîtra un succès particulier auprès des musiciens de la West Coast, et dont les principaux représentants comptent le saxophoniste ténor Stan Getz et le trompettiste Chet Baker. En 1959, Miles Davis crée une nouvelle fois l'événement avec Kind of Blue qui pose les fondements du jazz modal où la structure harmonique des morceaux était encore beaucoup plus libre qu'auparavant, qui souvent ne se basaient que sur quelques accords de piano et de basse.
Le hard bop est une tentative de rendre le bebop plus accessible au grand public, en y incorporant des influences venues de la soul, du gospel et du blues.
À la fin des années 1950, John Coltrane et Ornette Coleman ouvrent la voie au free jazz, illustré par Archie Shepp, Albert Ayler, Pharoah Sanders, L'Art Ensemble of Chicago et de nombreux autres.
Il existe deux variétés principales de jazz latin : le jazz afro-cubain et le jazz influencé par les styles brésiliens.
Le jazz afro-cubain est joué aux États-Unis pendant les années 1950, surtout après la mort de Charlie Parker. Les musiciens bop comme Dizzy Gillespie et Billy Taylor jouent dans des groupes qui utilisent les styles Afro-cubains des artistes cubains comme Tito Puente, Mario Bauza, et Chano Pozo.
La bossa nova, en portugais, est un style musical qui mélange les influences de jazz, samba, musique classique, et musique populaire. La bossa nova est popularisée par João Gilberto et Antônio Carlos Jobim au Brésil. Au commencement des années 1960, la bossa nova remporte un succès planétaire avec la chanson A Garota de Ipanema (The Girl from Ipanema, en anglais). Par la suite, les styles latins comme la bossa nova et le samba deviennent partie intégrante du vocabulaire musical du jazz.
Environ dix ans après l'avènement du rock 'n' roll, la forme hybride du jazz fusion apparaît vers 1968 avec Miles Davis, qui publie les albums In a Silent Way et Bitches Brew, mais aussi avec Frank Zappa qui publie le célébrissime Hot Rats en 1969. Quelques groupes importants du style fusion sont : Chick Corea avec son groupe Return to Forever, le batteur Tony Williams et son groupe Lifetime (avec John McLaughlin et Larry Young en 1969 plus Jack Bruce en 1970), Herbie Hancock et entre autres son album Head Hunters qui donnera le groupe les Headhunters qui continuera sa route sans le fameux pianiste, John McLaughlin et le Mahavishnu Orchestra, Soft Machine, le Pat Metheny Group et le groupe Weather Report. En France, des groupes majeurs de jazz fusion sont Magma, Sixun, Surya et Atoll.
Les bassistes importants de l'ère de jazz fusion sont Stanley Clarke et Jaco Pastorius, et comme batteurs notons, entre autres, Chester Thompson, Billy Cobham et Tony Williams. Pour les claviers, les joueurs importants sont Joe Zawinul, Chick Corea, Herbie Hancock et Jan Hammer. Pour la guitare, John McLaughlin, Al Di Meola, Pat Metheny et Mike Stern. Pour la trompette, Miles Davis, Herb Alpert et Randy Brecker. Un joueur de saxophone qui a beaucoup influencé l'ère du jazz fusion est Wayne Shorter mais également Michael Brecker au style et à la virtuosité incomparables. Deux violonistes du style jazz fusion, qui jouent sur des instruments amplifiés, sont Jean-Luc Ponty et Didier Lockwood.
Depuis la période de fusion de jazz et rock, la diversité stylistique du jazz n'a pas décru. Le jazz a absorbé des influences de sources aussi disparates que la world music, la musique contemporaine ou les rythmes africains, et utilisant plus couramment la gamme chromatique (avec des musiciens comme Ornette Coleman, Arthur Doyle ou John Zorn).
Néanmoins, les amateurs de jazz sont beaucoup moins nombreux, et divisés entre les plus âgés, préférant le jazz traditionnel, un petit noyau de musiciens et de fans plus intéressés par un jazz moderne plus expérimental, et un groupe en constante évolution de musiciens mélangeant les différents types de jazz avec des genres musicaux contemporains, formant des styles différents.
Quelques courants mêlant jazz et musiques plus populaires sont apparus dans les années 1980. L'identification claire de ces courants par un nom n'est pas le signe d'une quelconque vitalité, ou importance en nombre de musiciens, mais bien une technique commerciale, qui selon certains musiciens dénaturent la nature du jazz.
La majorité des musiciens considèrent cependant qu'ils jouent « du jazz », malgré l'extrême diversité des musiques que l'on classe désormais sous ce nom. Il est aujourd'hui illusoire de pouvoir identifier divers courants dans le jazz moderne, ce sont essentiellement des personnalités qui émergent. Quelques tendances sont toutefois perceptibles :
À la fin des années 1980 et durant les années 1990, des tentatives de mélange de musiques électroniques, comme le drum and bass, créent un style appelé future jazz, jazz-house ou nu jazz. Les artistes comme le pianiste Bugge Wesseltoft, le trompettiste Nils Petter Molvær, et le trio Wibutee mélangent aussi des éléments. D'autres groupes nu jazz sont : Skalpel, Jaga Jazzist, Fila Brazillia, et Stade. Depuis, le mélange des genres se poursuit avec l'apparition de l'électro-swing. On joint l'héritage du jazz aux sonorités modernes, que ce soit simplement par une reprise de certains classiques ou une forte influence musicale revendiquée, avec des groupes tels que Parov Stelar, ou en France Caravan Palace et Lyre le Temps, ou bien par une utilisation d'extraits de jazz dans des mixes, comme c'est le cas chez G-Swing ou C2C par exemple.