Begravningen ägde rum i St Mary's Church, och vid gudstjänsten deltog endast familjen och de närmaste vännerna.
Bland dem fanns flickvännen Kate Cassidy, One Direction-medlemmarna Harry Styles, Niall Horan, Louis Tomlinson och Zayn Malik. Även Paynes tidigare partner Cheryl Tweedy, som han har en son med, fanns bland de sörjande.
One Directions tidigare skivbolagschef Simon Cowell sågs trösta familjen, rapporterar BBC.
Paynes kista anlände till kyrkan med häst och vagn, där blomdekorationer formade till orden "son" och "pappa" prydde vagnen.
I artistens hemstad Wolverhampton har minnesplatsen fyllts med blombuketter, hälsningar, nallar och ljus från fans.
Payne avled i oktober efter att ha fallit från en balkong på tredje våningen på ett hotell i Buenos Aires. Enligt obduktionsrapporten gjorde fallet att han fick yttre och inre blödningar samt flera andra allvarliga skador, och en toxikologisk rapport visade även att han hade droger i kroppen när han avled.
Liam Payne var tonåring när han slog igenom som en del av den brittiska popgruppen One Direction, och han har tidigare berättat om sin kamp med missbruk och psykisk ohälsa.
Han blev 31 år gammal.