Głównym bohaterem gry jest Cole Mathis. Nadrzędnym zadaniem komandosa jest atak lądowy na wyspę Ni’ihau, która została opanowana przez kosmitów. W czasie przeprawy przez niegościnny teren, głównego bohatera wspomaga flota okrętów wojennych. Gracz w czasie zabawy odpowiedzialny jest zarówno za poczynania Cole’a, jak i oddziału statków. 

Rozgrywka w Battleship składa się z dwóch trybów: pierwszoosobowej strzelanki i gry taktycznej. Podczas przemierzania wyspy jako Cole mamy do czynienia z mechaniką rozgrywki przypominającą klasyczną strzelankę wojenną. Postać gracza ma do dyspozycji spory arsenał uzbrojenia, może korzystać z osłon, prowadzić ostrzał „na ślepo” oraz ciskać granatami. W każdym momencie zabawy mamy możliwość przejścia w tzw. tryb dowodzenia. Kamera pokazuje wtedy akcję z lotu ptaka, a plansza działań wojennych zostaje podzielona (jak w klasycznej grze w statki) z literami i liczbami oznaczającymi koordynaty. W trybie dowodzenia zadaniem gracza jest wydawanie statkom rozkazów, w celu pokonania morskich sił kosmitów i uzyskania wsparcia na lądzie.