
En el 2004 colabora en un disco homenaje a Pablo Neruda producido por su marido Víctor Manuel: Neruda en el corazón, en el que también colaboran Julieta Venegas, Enrique Morente, Soledad Giménez, Joan Manuel Serrat, Miguel Bosé y Pablo Milanés. Ana Belén canta Tonada de Manuel Rodríguez, la cual interpretó en la Teletón de Santiago de Chile, por medio de una emotiva actuación retransmitida a toda Latinoamérica.
En 2006 comienza a grabar con el productor Javier Limón un nuevo trabajo discográfico que se publica el 6 de marzo de 2007 con el nombre de Anatomía, en el que se incluyen trece temas inéditos de autores como Joaquín Sabina, Javier Limón, Pablo Guerrero, su hijo David San José, Bebe y Víctor Manuel entre otros y que contó con la producción de Javier Limón.
Ese mismo año 2007 se edita un álbum (CD+DVD) llamado Tatuaje, el cual trata de rendir tributo a la canción típica española. En él, diversos artistas de distintos estilos musicales ponen sus voces a clásicos de la copla de Miguel de Molina o Concha Piquer entre muchos otros cantantes en varias actuaciones para Televisión Española, por medio de una gala muy teatral presentada por la actriz Pastora Vega.
Junto a este último proyecto discográfico de Tatuaje, Ana Belén también se involucra en 2007 en el disco La Zarzuela + pop cantando Bella enamorada, un trabajo musical que trata de acercar el género de la zarzuela al público joven mezclando e introduciendo dicho género en el pop actual.
El 7 y 8 de noviembre del 2008 partició junto a miles de personas anónimas en el concierto internacional homenaje al fallecido Presidente Chileno Salvador Allende, que se suicidó durante el Golpe de Estado de Augusto Pinochet en Santiago de Chile, conmemorando así el año de su centenario.