В Heavy Weapon Deluxe вы управляете мощным атомным танком и проходите через несколько этапов борьбы с противником. Танк способен двигаться только влево и вправо, а его основное орудие позволяет целиться на 180 градусов и уничтожать врагов за пределами экрана. Сюжет игры посвящён вторжению Советского Союза, а главный герой — командир атомного танка, которому предстоит отразить атаки врагов.
Игровой процесс состоит из 19 уровней и двух режимов: миссии и выживания. В режиме миссии вам нужно пройти через бесконечное количество противников, чтобы добраться до босса и победить его. Вы получаете три жизни для прохождения каждой миссии. После уничтожения босса вы переходите в оружейную, где получаете улучшения и усиления для использования в следующих заданиях. Когда вы уничтожите девять основных противников, вам придётся вернуться на старт и снова сразиться с ними, но уже с улучшенными характеристиками.
В режиме выживания вам предстоит противостоять нескончаемым волнам врагов до тех пор, пока танк не будет разрушен. Здесь нет конкретных целей, и ваша задача — набрать максимальное количество очков, убивая противников и боссов. Геймплей включает многопользовательский онлайн-режим для 1–4 игроков и совместное прохождение в режиме выживания. Кампания и Блиц предлагают кооперативное прохождение для 1–2 участников.