
Shadow Complex se presenta en formato 2.5D; el mundo del juego es completamente tridimensional, pero el jugador solo puede moverse en dos dimensiones, simulando el entorno de un juego clásico de desplazamiento lateral. Sin embargo, los enemigos pueden moverse en cualquier dirección, y se utiliza un sistema de puntería automática que permite al jugador disparar a enemigos u objetos cercanos tanto dentro como fuera del plano 2D. El jugador puede usar el joystick derecho para apuntar con un sistema de visor láser. La jugabilidad de Shadow Complex fue inspirada por Super Metroid y Castlevania: Symphony of the Night. La jugabilidad toma muchas referencias de Metroid: el jugador puede moverse libremente por el mundo de juego amplio, venciendo a enemigos con una variedad de armas, y a medida que superan desafíos, ganan nuevas habilidades y armas que les permiten acceder a nuevas áreas. El juego premia al jugador con puntos de experiencia al completar objetivos y vencer a enemigos. El jugador puede ganar niveles de experiencia, cada uno aumentando atributos básicos del personaje. Estos niveles de experiencia otorgan al jugador habilidades como mayor precisión en los disparos o resistencia al daño. Recompensas especiales, como revelar el mapa completo y obtener munición especial ilimitada, se otorgan en niveles específicos. Cuando el jugador inicia un nuevo juego, perderá todas las armas e ítems que haya adquirido, pero conservará el nivel de experiencia del personaje y cualquier beneficio obtenido de esa experiencia. Además de la campaña principal, hay disponibles varios niveles de desafío, llamados "Proving Grounds", que generalmente requieren que el jugador llegue a la salida de una sala usando un conjunto limitado de ítems y salud. Los jugadores son clasificados según el tiempo de finalización y cualquier objetivo de puntuación al completar el nivel. Las puntuaciones y otras estadísticas de la campaña principal y los desafíos se registran mediante tableros de clasificación en línea. Una versión remasterizada y portada fue anunciada durante los 215 Game Awards, para su lanzamiento en PS4, Xbox One, PC.
| X360 | 19 de agosto de 2009 |
| PC | 3 de diciembre de 2015 |
| XONE | 16 de marzo de 2016 |
| PS4 | 3 de mayo de 2016 |
