
Shadow Complex disajikan dalam format 2.5D; dunia permainan sepenuhnya tiga dimensi, tetapi pemain hanya dapat bergerak dalam dua dimensi, mensimulasikan lingkungan permainan video side-scrolling klasik. Musuh, di sisi lain, dapat bergerak ke segala arah, dan fitur auto-aim digunakan untuk memungkinkan pemain menembakkan senjata ke musuh atau objek yang berada di dekatnya, baik di dalam maupun di luar bidang 2D. Pemain dapat menggunakan stick kontrol kanan untuk menargetkan dengan panduan laser. Gameplay dalam Shadow Complex terinspirasi oleh Super Metroid dan Castlevania: Symphony of the Night. Gameplay mengambil banyak petunjuk dari Metroid: pemain dapat bergerak bebas di seluruh dunia permainan yang luas, mengalahkan musuh dengan berbagai senjata, dan saat mereka mengatasi tantangan, mereka memperoleh kemampuan dan senjata baru yang memungkinkan mereka mengakses area yang sebelumnya tidak bisa dijangkau. Permainan memberikan pengalaman poin kepada pemain saat mereka menyelesaikan tujuan dan mengalahkan musuh. Pemain dapat memperoleh level pengalaman, setiap level meningkatkan atribut dasar karakter. Level pengalaman ini memberikan keterampilan seperti presisi tembakan yang ditingkatkan atau ketahanan terhadap kerusakan. Penghargaan khusus seperti pengungkapan peta penuh dan amunisi khusus tanpa batas diberikan pada level tertentu. Saat pemain memulai permainan baru, mereka akan kehilangan semua senjata dan item yang telah dikumpulkan, tetapi akan tetap mempertahankan level pengalaman karakter dan manfaat apa pun yang telah diperoleh dari pengalaman tersebut. Selain kampanye utama, terdapat beberapa level tantangan yang disebut "Proving Grounds", yang umumnya memerlukan pemain untuk mencapai pintu keluar ruangan dengan keterbatasan item dan kesehatan tertentu. Pemain akan dinilai berdasarkan waktu penyelesaian dan pencapaian skor saat menyelesaikan level. Skor dan statistik lainnya dari kampanye utama dan latihan dilacak melalui papan peringkat online. Versi remaster dan port diperkenalkan selama 215 Game Awards, yang akan dirilis untuk PS4, Xbox One, dan PC.
| X360 | 19 Agustus 2009 |
| PC | 3 Desember 2015 |
| XONE | 16 Maret 2016 |
| PS4 | 3 Mei 2016 |
