Galaxy Defenders es un juego de guerra táctico y cooperativo de ciencia ficción en el que de 1 a 5 jugadores luchan juntos contra una amenaza alienígena inminente. Cada jugador toma el control de uno o más agentes con poderes únicos para defender el planeta de la invasión alienígena. La dinámica de juego gira en torno a un sistema de combate táctico que utiliza dados personalizados de diez caras. Cada jugador juega de forma secuencial su turno de Agente y, a continuación, un turno de Aliens. Los jugadores llevan a cabo sus turnos [agente y aliens] en el sentido de las agujas del reloj hasta que el último jugador termina su turno de Aliens. Una vez hecho esto, el juego pasa a la fase de Evento que llevará a los jugadores a la siguiente ronda. Los jugadores pueden elegir hasta cinco agentes:

Marine: Procedente de las Fuerzas Especiales de los EE. UU., el Marine es un soldado excelente capaz de gestionar diferentes situaciones de combate, especialmente contra múltiples enemigos.

Biotech: El Biotech es el agente con mayor destreza tecnológica en servicio. Puede utilizar la Nanotecnología para curar heridas o controlar drones de guerra.

Infiltrator: Una agente letal y sigilosa. Esta especialista letal prefiere esconderse en las sombras. Cuenta con un movimiento rápido y una buena habilidad de combate a corta distancia.

Sniper: Un tirador silencioso y experto en camuflaje y combate a distancia. El francotirador tiene un movimiento medio y una excelente potencia de fuego a larga distancia.

Hulk: Hulk era un mercenario de éxito y ahora es uno de los mejores agentes; aunque es lento, goza de una resistencia extraordinaria al daño y cuenta con una gran potencia de fuego.

No hay ningún "jugador Alien" en Galaxy Defenders; en su lugar, los alienígenas son controlados por el propio sistema de juego a través de un sistema de inteligencia artificial basado en dos tipos de cartas:

Cartas de Alien, que definen el comportamiento de cada alienígena diferente y detallan sus habilidades y capacidades de combate.

Cartas de Close Encounter, que se utilizan al principio de cada turno alienígena para determinar qué alienígenas se activan.

La combinación de una IA única para cada especie alienígena y la incertidumbre sobre la activación de los alienígenas en un turno proporciona una simulación realista del caos de la batalla y un desafío sofisticado para los jugadores. Dado que tener más agentes implica más activaciones para los alienígenas, la estructura de los turnos permite que el nivel de dificultad se ajuste dinámicamente en función del número de agentes en juego. Si los agentes mueren durante la partida, el sistema "recalibra" la dificultad a un nivel razonable y agradable, de modo que sigas teniendo la oportunidad de completar la misión.

La batalla por la Tierra se llevará a cabo en una serie de doce misiones organizadas en una campaña completamente impulsada por la historia. Los eventos de las misiones influyen en las futuras partidas de dos formas distintas:

Cada misión tiene múltiples finales, y el resultado de cualquier misión cambiará el curso de la historia.

Los agentes adquieren experiencia durante las misiones. Esta experiencia transforma a un buen soldado en un agente perfecto de Galaxy Defender con múltiples habilidades, tácticas básicas y mejoradas, y la capacidad de utilizar nuevos dispositivos, armas humanas mejoradas y tecnología Alien.

Con la variante descargable Galaxy Defenders: Alien Mind, puedes transformar el juego en un enfrentamiento competitivo, en el que un jugador se convierte en la mente maestra alienígena y controla el ejército alienígena y la carta en juego, intentando frustrar cada misión emprendida por los Agentes. Para lograrlo, el jugador alienígena completa sus propios objetivos de juego, obteniendo nuevas "señales alienígenas" que pueden ser teletransportadas al campo de batalla. Esta variante, que permite jugar con hasta seis jugadores, se puede utilizar en una sola misión o durante toda una campaña de Galaxy Defenders. El uso de Alien Mind puede aumentar la dificultad del juego y se recomienda únicamente para jugadores expertos.