植物大战僵尸运行于Android平板电脑上的画面，玩家需要通过放置植物以阻止僵尸靠近房子
游戏与其他塔防游戏类似，玩家要放置一系列拥有攻击或防御功能的植物，来阻止不断到来的僵尸进入小屋吃掉住户的脑子。游戏场景有五个，分别是白天草坪，黑夜草坪，白天游泳池，迷雾游泳池和屋顶。其中草坪和游泳池有日夜和是否有雾之分。白天草坪，黑夜草坪，屋顶被分为五条轨道，而白天游泳池和迷雾游泳池有六条轨道。通常僵尸随机出现在某一条轨道，并沿直线前进。而普通植物也只能攻击或抵御一条轨道上的僵尸。每条轨道末端还有一些一次性攻击设备如割草机，可以清除该条轨道上所有僵尸。
游戏开始只有冒险模式，分别在五个场景进行，每个场景10关。冒险模式即是正统的使用植物阻止僵尸进房的模式，在每关中，僵尸会发动数次大的进攻。玩家通过进行总共50关游戏，解开全部40种绿卡植物。随后解开小游戏模式、解密模式和生存模式。小游戏模式是将许多经典小游戏附加上植物和僵尸的元素，其中有同样由宝开开发的著名解迷游戏《宝石迷阵》与《怪怪水族箱》，不同平台的版本有不同的小游戏；有两个是植物僵尸游戏（ZomBotany和ZomBotany 2），即僵尸的头部换成攻击性和防御性的植物。解密模式共18关，分两个系列：一个系列是一次给予一定数量的罐子（Vasebreaker），砸碎罐子随机掉出植物或僵尸，玩家需要不断砸碎罐子，并用掉出的植物阻止掉出的僵尸；第二个系列则让玩家操纵僵尸去吃大脑（I, Zombie），玩家需要用不同策略来用僵尸击败植物，吃掉大脑。生存模式回归正统，共11关，前10关在五个场景中进行，每个场景分为普通和困难两种。在普通模式中，共有5波，每一波僵尸后有重新选择植物的机会，大部分威力强大的僵尸不会出现。而在困难模式中共有10波，每两波才有机会选择植物，难度比正常关卡大。第11关称为“无尽模式（endless）”，即僵尸不会像正统关卡中那样只出现两波，而是会不断出现。不过玩家在每两波僵尸间有一次重新选择植物的机会。为了提高难度，有一种正常关卡没有的特强僵尸将出现，且由第30波开始，僵尸会多得难以应付，但每一关都有可能通过。
此外，玩家可以用收集到的金币来从购物车购买一些强力植物（升级卡植物）和道具。
正统模式的游戏开场，玩家会被要求从40种普通植物，8种升级卡植物（即玩家花游戏金币购买的植物）和模仿者（特殊植物）中选择6种（玩家可以通过花费游戏金币扩展至最高10个）。随后玩家要将植物种植在场地中，每种植物都需花费一定阳光点数（小喷菇和海蘑菇除外），一般初始阳光点为50，玩家需通过采集掉落的阳光或者两种阳光植物（向日葵和阳光菇）的产出来获得阳光。一种植物种植后需经过一段冷却时间后才能再次种植，而游戏中有一种特别的植物“模仿者”可以使玩家同时种植两个同样的植物，分别计算冷却时间。
游戏中的僵尸也并非都赤手空拳，有的僵尸使用铁桶（铁桶僵尸）有的头带路障，也有穿着橄榄球护具作为护甲的、铁门（铁栅门僵尸）作为盾牌的，有的使用撑杆跳过植物（撑杆僵尸），有的通过气球协助飞过植物（气球僵尸）。游戏中某些大型僵尸（巨人僵尸，又称伽刚特尔）可以直接砸扁植物。甚至还有形似迈克尔·杰克逊[7]的僵尸（舞王僵尸，后来版本被修改。详见下文）可以召唤从地而起的四只僵尸（伴舞僵尸）（在水中无法召唤）踩着舞步前进。
游戏中还有供玩家收集和出售植物的禅境花园模式，其中，植物金币花可以通过游戏金币购买，其它种类植物则需要在游戏进行中掉落得到。