Gunner-chan! представляет собой 2.5D roguelike-шутер с видом сверху, где игровые события разворачиваются на базе, захваченной восставшими роботами. Каждое прохождение предлагает измененную конфигурацию карты, требуя тактических корректировок. Разнообразные орудия можно подобрать внутри локации, и эффективная тактика строится на грамотном применении их отличительных характеристик.

Запас патронов для огнестрельного арсенала конечен, без возможности перезарядки или пополнения боекомплекта, что делает управление ресурсами важным аспектом; при отсутствии другого оружия лучевой нож служит вариантом для ближнего боя. Механики в Gunner-chan! включают вооружение, которое автоматически наводится на ближайшего противника в зоне досягаемости, в отличие от некоторых твин-стик шутеров. Игроки достигают неуязвимости во время рывка – это основная техника для уклонения от вражеских снарядов и смены позиции.

С поверженных механических противников случайным образом выпадают предметы экипировки, которые используются для улучшения различных атрибутов протагониста. Игрокам также доступно накопление денежных средств для покупки дополнительного вооружения и полезной экипировки во внутриигровом магазине. После первой победы над боссом для него открывается специальный тренировочный режим для оттачивания тактики. В проекте существуют открываемые элементы и улучшения, которые сохраняются и переносятся между игровыми сессиями на легком и нормальном уровнях сложности. На экспертном уровне сложности, напротив, полностью отсутствуют переносимые элементы.