Stéphane Denève entretient une relation privilégiée avec de nombreux grands solistes, tels Jean-Yves Thibaudet, Yo-Yo Ma, Nikolaj Znaider, James Ehnes, Leif Ove Andsnes, Leonidas Kavakos, Nicholas Angelich, Lang Lang, Frank Peter Zimmermann, Gil Shaham, Emanuel Ax, Renaud and Gautier Capuçon, Lars Vogt, Nikolai Lugansky, Paul Lewis, Joshua Bell, Hilary Hahn et Augustin Hadelich.
Passionné par la voix, il dirige aussi de nombreuses productions d'opéra au Royal Opera House Covent Garden, au Festival de Glyndebourne, à la Scala de Milan, au Deutsche Oper Berlin, au Festival Saito Kinen, au Liceu de Barcelone, au Dutch National Opera, à La Monnaie de Bruxelles, au Deutsche Oper am Rhein et à l’Opéra National de Paris.