PixelJunk Shooter предлагает уникальную сюжетную линию. События разворачиваются на планете Апоксус Прайм, куда прибывает корабль для спасения учёных и шахтёров. Из-за аварии и техногенной катастрофы колонисты оказываются разбросаны по разным местам. Игрок управляет кораблём и проводит спасательную операцию.
Помимо одиночного режима, доступны локальный кооператив для двух игроков и сетевой мультиплеер. PixelJunk Shooter состоит из 15 уровней, каждый из которых завершается битвой с боссом. Чтобы добраться до главного противника, необходимо собирать алмазы на локациях. Также важно находить людей в скафандрах и поднимать их на борт корабля с помощью специального устройства.
Мешают выполнению миссии различные подземные существа, которых нужно уничтожать из ракетницы, стараясь не задеть жителей колонии. Частые выстрелы приводят к нагреванию обшивки корабля. Снаряды можно выпускать очередями или поочерёдно.
PixelJunk Shooter — это двухмерный аркадный шутер с проработанной физикой, на основе которой строятся головоломки. Взаимодействие жидкостей между собой приводит к изменению их свойств. Например, вода, вылитая на лаву, превращается в вулканическую породу, а выстрел в облако газа вызывает мощный взрыв. Для каждой загадки существует только одно решение. Корабль может перегреваться и охлаждаться в зависимости от типа жидкого препятствия, через которое он проходит. Иногда встречаются специальные виды брони, позволяющие безопасно перемещаться в магме.