Runut bunyi Metal Gear Solid: Peace Walker dikeluarkan pada 14 April 2010.Runut bunyi ini diterbitkan oleh Kojima Productions,Kazuma Jinnouchi dan Nobuko Toda manakala Akihiro Honda menyediakan tema orkestra dan lagu tema, "Heaven's Divide"(dipersembahkan dalam Bahasa Inggeris oleh Donna Burke) dan "Koi No Yokushi Ryoku (Love Pencegahan)" (dipersembahkan dalam Bahasa Jepun oleh Nana Mizuki). GEM Kesan's Norihiko Hibino, Yoshitaka Suzuki dan Takahiro Izutani serta Soundelux Design Music Group Todd Haberman dan Jeremy Soule juga menyediakan komposisi untuk runut bunyi.Permainan ini juga mempunyai ciri-ciri muzik yang berbeza daripada permainan Metal Gear Solid yang terdahulu, seperti Portable Ops "Calling to The Night", yang boleh dimainkan dalam Walkman permainan. Lagu Sing daripada The Carpenters juga dinyanyikan oleh AI Boss apabila Peace Walker tenggelam di bawah Lago Cocibolca.