Внешне Dungeon Hearts напоминает ритм-игру, но на самом деле это сочетание головоломки и японской ролевой игры (JRPG). В игре присутствует случайная генерация битв и уровней, а также несколько уровней сложности и обучающий режим. Разработчики взяли концепцию «три в ряд» и адаптировали её под свой проект.
Сражения в Dungeon Hearts напоминают японские ролевые игры. В вашей команде 4 персонажа: воин, светлый и тёмный маг, лучница. Каждый герой стоит на своей линии и обладает индивидуальным здоровьем, запасом маны и шкалой опыта. Красные, жёлтые, зелёные, синие круги и квадраты, а также вредные каменные блоки и черепа движутся к вашим бойцам в реальном времени. Вам нужно объединять фигуры одного цвета, перемещая их, чтобы ваша команда уничтожала вредные объекты, наносила урон противнику, накладывала бонусы и лечила союзников. Вы можете создавать цепочки и выполнять комбо. Скорость перемещения магических рун постепенно увеличивается, и игровой процесс становится всё сложнее.
В игре представлено 40 видов противников и 7 разновидностей боссов. Информация о монстрах собирается в бестиарии, где вы также можете узнать о местном лоре и прошлом героев. Когда вы накапливаете достаточно опыта, персонажи получают новые навыки. Процесс повышения уровня представлен в виде мини-игры. По мере прохождения открываются дополнительные саундтреки. Музыку можно выбрать перед забегами.