Shadow Complex é apresentado em formato 2.5D; o mundo do jogo é totalmente tridimensional, mas o jogador só pode se mover em duas dimensões, simulando o ambiente de um clássico videogame side-scrolling. Os inimigos podem, no entanto, se mover em qualquer direção, e a mira automática é utilizada para permitir que o jogador atire em inimigos próximos ou objetos dentro e fora do plano 2D. O jogador pode usar o manípulo de controle certo para mirar com uma mira a laser. A jogabilidade em Shadow Complex foi inspirada em Super Metroid e Castlevania: Symphony of the Night. A jogabilidade segue muitas dicas de Metroid: o jogador pode se mover livremente pelo mundo expansivo do jogo, derrotando inimigos com uma variedade de armas e, à medida que supera desafios, ganha novas habilidades e armas que permitem alcançar novas áreas.
O jogo recompensa o jogador com pontos de experiência à medida que completa objetivos e derrota inimigos. O jogador pode ganhar níveis de experiência, cada nível aumentando os atributos básicos do personagem. Esses níveis de experiência concedem ao jogador habilidades como precisão aprimorada de tiros ou resistência a danos. Recompensas especiais, como revelar o mapa completo e munição especial ilimitada, são concedidas em níveis específicos. Quando o jogador inicia um novo jogo, ele perderá todas as armas e itens que adquiriu, mas manterá o nível de experiência do personagem e quaisquer benefícios que já tenha recebido dessa experiência.
Além da campanha principal, vários níveis de desafio, chamados "Proving Grounds", estão disponíveis, geralmente exigindo que o jogador chegue à saída de uma sala usando um conjunto limitado de itens e saúde. Os jogadores são classificados com base no tempo de conclusão e em quaisquer objetivos de pontuação quando completam o nível. As pontuações e outras estatísticas da campanha principal e do grupo de treinamento são rastreadas por meio de tabelas de classificação online.
Uma versão remasterizada e port foi anunciado durante o 215 Game Awards, a ser lançado para PS4, Xbox One, PC.
