Ghost Blade HD представляет собой игру в жанре bullet-hell shoot 'em up. Ее дизайн отражает аркадные шутеры 1990-х, используя современные технологии, а игровой процесс сосредоточен на наборе очков. Доступен локальный кооперативный режим для двух игроков. История начинается с Ширы, искусственного интеллекта, созданного тысячелетия назад для защиты Марса, который стал враждебным. После вмешательства Сил Обороны Земли (EDF) резервная копия скрылась, захватив удаленную космическую станцию. Вы пилотируете истребитель EDF, которому поручено уничтожить этот взбунтовавшийся ИИ до того, как он соберет новые силы для атаки.

Игровой процесс охватывает пять этапов, каждый из которых завершается встречей с боссом. Три различных корабля игрока предлагают разные наборы вооружения. Уничтожение корабля ведет к немедленному возрождению без прерывания игры. Режимы включают опции 'Практика' и 'Атака на счет', а также три уровня сложности: Легкий (с авто-бомбой), Нормальный и Сложный. Существует поддержка ориентации экрана TATE, онлайн-таблиц лидеров и отслеживания 37 достижений, доступных для разблокировки.

Очки начисляются за уничтожение врагов и сбор предметов Stage Star, наращивая Комбо-Множитель. Механика 'Фокусного выстрела' изменяет движение и помогает генерировать бомбы; сбор этих бомб добавляет очки. Итоговые очки отражают такие факторы, как использование бомб и оставшиеся жизни. Разные корабли способствуют различным подходам к преодолению трудностей. Выбор корабля влияет на то, как игроки могут взаимодействовать с системами подсчета очков.