その後すぐに、国内外で多忙なコンサート活動を開始しました。クラウス・メルテンスは、トン・コープマン、フランス・ブリュッヘン、ニコラス・マクギーガン、フィリップ・エルレヴェー、ルネ・ヤコブス、ジギスヴァルト・クイケン、グスタフ・レオンハルト、ニコラウス・アーノンクールなどの著名な“古楽”の専門家たちと共演してきました。また、ゲイリー・ベルティーニ、ヘルベルト・ブロムシュテット、エノック・ツー・グッテンベルク、ペーター・シュライアー、ケント・ナガノ、ハンス・フォンク、クリスチャン・ザリアス、エド・デ・ワールト、ケネス・モンゴメリー、ジェラール・シュヴァルツ、イヴァン・フィッシャーなど、クラシック・レパートリーの偉大な指揮者たちとも共演しています。
さらに、アムステルダム・バロック管弦楽団、アムステルダム・コンセルトヘボウ管弦楽団、エルサレム交響楽団、ベルリンの主要オーケストラ、ゲヴァントハウス管弦楽団ライプツィヒ、ドレスデン・フィルハーモニー管弦楽団、セントルイス交響楽団、シカゴ交響楽団、東京都交響楽団など、世界中の著名なオーケストラとも非常に成功裏に共演しています。
クラウス・メルテンスはまた、リールのモーツァルト・フェスティバル、ベルリンのバッハ・ターゲ、フランダース・フェスティバル、プラハの春、シュレスヴィヒ=ホルシュタイン・フェスティバル、オックスフォードのヘンデル・フェスティバル、ロサンゼルスのバッハ・フェスティバル、ユトレヒトの古楽フェスティバル、エルサレムのリトゥルギカ・フェスティバル、ボローニャの音楽祭、フィレンツェのマッジョ・ムジカーレ、シュトゥットガルトのヨーロッパ音楽祭、ウィーンのクランボーゲン・フェスティバル、ザルツブルク音楽祭、エクス=アン=プロヴァンス音楽祭、ボーヌ音楽祭、アンブロネイ音楽祭、ルツェルン音楽祭、ニューヨークのモーストリー・モーツァルト・フェスティバル、BBCプロムスなど、多くの国際的な音楽祭の常連ゲストでもあります。
クラウス・メルテンスはバロックのオラトリオやコンサートレパートリーの最も著名で求められる演奏者の一人として知られており、J.S.バッハの偉大な声楽作品を多くの異なる指揮者と共に繰り返し録音しています。トン・コープマン指揮によるアムステルダム・バロック管弦楽団とのバッハの全カンタータ録音は2003年10月に完成しました。音楽雑誌『フォノ・フォーラム』のティルマン・ミヒャエルはこのシリーズでの彼の歌唱について「…クラウス・メルテンスほどバッハの優れた解釈者であるバスは他に知らない」と評しました。10年をかけて完成し、ヨーロッパ、アメリカ、日本でのコンサートツアーも含むこのプロジェクトは、彼の歌手としてのキャリアにおける重要なハイライトとなりました。クラウス・メルテンスは、バッハの声楽作品すべてをCD録音シリーズとコンサートの両方で歌った最初で唯一の歌手です。
また、クラウス・メルテンスは初期から現代までのリートの歌唱にも同様に成功を収めています。彼のコンサートレパートリーはモンテヴェルディから現代作曲家まで幅広く、彼のために特別に作曲された作品も含まれています。
120枚以上のCDディスコグラフィーと多くの国際的なラジオ・テレビ放送は、クラウス・メルテンスの多才で著名な歌手としての実力を証明しています。