Satakielen laulu tuo kesän. Se on yömuuttaja, joka päiväsaikaan piilottelee lehvästön suojissa. Satakielen saapumisen huomaakin kirkkaasta taiturimaisesta laulusta, jota kuulee läpi yön illan hämärästä aamupäivään. Päivisin satakieli on usein hiljaa tai laulaa vaisusti ja katkonaisesti.

Laulu koostuu 5–6 sekunnin mittaisista säkeistä, joissa toistuvat samat teemat. Alun vienot vihellykset voimistuvat huilumaisiksi, sitten seuraa iskevää näppäilyä. Säe loppuu voimakkaaseen rätinään. Yksilön laulu koostuu keskimäärin 12 erilaisesta laulutyypistä eli teemasta, mutta monipuolisimmilla satakielikoirailla on jopa 23 eri teemaa. Nämä teemat toistuvat yleensä tietyssä järjestyksessä, joten laulu ei ole satunnaista improvisointia. Toisin kuin monet muut laulutaiturit, satakieli ei matki muita lintuja.

Satakielen sisarlajin etelänsatakielen laulua on tutkittu paljon. Etelänsatakielistä tiedetään, että ne opettelevat laulua vielä ensimmäisenä pesimävuotenaan, ja toisena vuotena laulusta tulee vanhan linnun laulua. Toisesta pesimävuodesta alkaen koiraiden laulu yhtenäistyy, ja niiden repertuaariin tulee vanhalle linnulle tyypillisiä elementtejä. Nämä elementit lienevät naaraiden suosiossa.

Toukokuun 20. päivään mennessä ensimmäiset satakielet ovat laulelleet tuomirydöissä, rehevissä lehdoissa ja viidoissa ainakin jo viikon verran. Silloin muuton etujoukot ovat edenneet Keski-Suomeen saakka.

Satakieliä pesii tiheimmin Etelä-Suomessa, mutta lajia tavataan rannikolla jopa Tornion korkeudelle saakka. Nykyään yhtenäisen levinneisyyden pohjoisraja kulkee Porin–Lappeenrannan seudulla. 1900-luvun alussa satakieli oli Suomessa harvalukuinen kaakkoinen pesimälaji. Se alkoi runsastua ja levittäytyä länteen 1950–1960-luvuilta lähtien.