
Shadow Complex est présenté en format 2,5D ; le monde du jeu est entièrement tridimensionnel, mais le joueur ne peut se déplacer que selon deux dimensions, simulant l'environnement d'un jeu vidéo classique à défilement latéral. Les ennemis, eux, peuvent cependant se déplacer dans toutes les directions, et un système d'ajustement automatique permet au joueur de tirer sur les ennemis ou les objets proches, situés à l'intérieur ou à l'extérieur du plan 2D. Le joueur peut utiliser la manette de droite pour viser avec une ligne laser. Le gameplay de Shadow Complex s'est inspiré de Super Metroid et de Castlevania : Symphony of the Night. Le gameplay emprunte beaucoup à Metroid : le joueur peut se déplacer librement dans le vaste monde du jeu, défaisant des ennemis à l'aide d'une variété d'armes, et à mesure qu'il surmonte des défis, il gagne de nouvelles capacités et armes lui permettant d'accéder à de nouvelles zones. Le jeu récompense le joueur avec des points d'expérience lorsqu'il accomplit des objectifs et défait des ennemis. Le joueur peut gagner des niveaux d'expérience, chacun améliorant les attributs de base du personnage. Ces niveaux d'expérience offrent au joueur des compétences telles qu'une meilleure précision des tirs ou une résistance accrue aux dégâts. Des récompenses spéciales, comme la révélation de la carte complète et des munitions spéciales illimitées, sont accordées à des niveaux précis. Lorsque le joueur commence une nouvelle partie, il perd toutes les armes et objets qu'il a acquis, mais conserve le niveau d'expérience de son personnage ainsi que les avantages déjà obtenus grâce à cette expérience. En plus de la campagne principale, plusieurs niveaux de difficulté, appelés « Proving Grounds », sont disponibles, nécessitant généralement au joueur de parvenir à la sortie d'une pièce en utilisant un ensemble limité d'objets et de points de vie. Les joueurs sont classés selon le temps de réalisation et les objectifs de score lorsqu'ils terminent un niveau. Les scores et autres statistiques de la campagne principale et des niveaux de difficulté sont enregistrés via des tableaux de classement en ligne. Une version remastérisée et un portage ont été annoncés lors des Game Awards 2015, pour sortir sur PS4, Xbox One, PC.
| X360 | 19 août 2009 |
| PC | 3 décembre 2015 |
| XONE | 16 mars 2016 |
| PS4 | 3 mai 2016 |
