Для этих изящных маленьких собачек характерен широкий спектр окрасов: черный, черно-подпалый, соболиный, коричневый, коричнево-подпалый и коричнево-соболиный. Литтл (1957) отметил, что черные щенки могут быть получены от двух рыжих собак. Следовательно, у чихуахуа, наряду с геном Ay, рыжие окрасы могут быть образованы в результате экспрессии гена e. Однако, неизвестно, насколько этот ген распространен в природе. Рыжие окрасы настолько сильно варьируют по интенсивности, что можно предположить наличие в генофонде породы гена cch- или/и многочисленных ослабляющих руфус-полигенов, которые так уменьшают количество желтого пигмента, Что собаки становится почти белой. Голубые особи известны, но очень редки. Распространена ирландская пятнистость и пегость. Литтл отмечал, что могут встречаться и крайние степени пятнистости, вплоть до полностью белых собак. Все перечисленные окрасы встречаются как среди короткошерстных, так и среди длинношерстных вариаций.
Перечисленные в списке генотипы окрасов можно скомбинировать с белой пятнистостью путем замены S на si, sp или sw и/или с длинношерстностью, соответственно заменяя L на l.
| Окрас | Генотип |
| Черный | As-B-D-L-S- |
| Черно-подпалый | atatB-D-L-S- |
| Кофейный | As-bbD-L-S- |
| Кофейно-подпалый | atatbbD-L-S- |
| Голубой | As-B-ddL-S- |
| Голубо-подпалый | atatB-ddL-S- |
| Соболиный | Ay-B-D-L-S- |
| Коричнево-соболиный | Ay-bbD-L-S- |
| Красный (черная мочка носа) | Ay-B-D-L-S- |
| Красный (коричневая мочка носа) | Ay-bbD-L-S- |