Plantas contra Zombis es un videojuego de defensa de torres en el que el jugador defiende su casa suburbana de los zombis.​ El césped se divide en una cuadrícula,8​ con la casa del jugador a la izquierda. El jugador coloca diferentes tipos de plantas en cuadrados individuales de la cuadrícula. Cada planta tiene un estilo de defensa diferente, como disparar, explotar y bloquear.​ Los diferentes tipos de zombis tienen sus propios comportamientos especiales y sus propias debilidades ante las diferentes plantas.​ Por ejemplo, Balloon Zombie puede flotar sobre las plantas del jugador, pero Cactus puede reventar su globo.​ Otros ejemplos de zombies incluyen Dancing Zombie, que convoca a Backup Dancers a su alrededor; y el Dolphin Rider Zombie, que cabalga sobre un delfín en el agua para saltar sobre una planta.

El jugador puede elegir un número limitado de tipos de plantas a través de paquetes de semillas al comienzo de cada nivel, y debe pagar para colocarlos utilizando una moneda llamada «sol». El jugador recolecta sol haciendo clic en los íconos del sol que aparecen aleatoriamente sobre el césped o usando ciertas plantas que generan sol, como girasoles y hongos solares.​ Cada tipo de planta se recarga entre cada colocación a varias velocidades. Se puede utilizar una pala para desenterrar y quitar plantas.​ En el extremo izquierdo de cada carril hay una cortadora de césped, un limpiador de piscinas y un limpiador de techos de un solo uso; Si un zombie llega a este extremo, estos se activarán y matarán a todos los zombies en ese carril.​ Si un zombi llega al final de un carril cuyo cortacésped, limpiador de piscinas y limpiador de techos ya se han utilizado, los limpiadores de tejados fueron aplastados por la bola de fuego y la bola de hielo del Dr. Zomboss en el nivel 5-10 o en La venganza del Dr. Zomboss, o aún no se ha comprado un limpiador de tejados, el jugador pierde el nivel. Esto da como resultado la eliminación del progreso de ese nivel, siendo las únicas opciones reiniciar y salir