Игра Plants vs. Zombies относится к поджанру казуальных игр "tower defense", где задача состоит в том, чтобы установить ряд стационарных орудий для защиты сооружения от полчищ врагов. Артиллерией служат растения, которые можно купить за энергию солнца - валюту игры. Враги - это зомби, вторгшиеся на лужайку в пригороде. В начале каждого уровня игрок начинает стратегически правильно сажать имеющиеся семена на лужайке. Зомби медленно начинают появляться с улицы с правой стороны, первоначально их всего несколько, и их необходимо уничтожить, прежде чем они доберутся до дома на другой стороне. Значки солнечной энергии падают с неба случайным образом, и их нужно собирать с помощью мыши, чтобы увеличить количество средств. Подсолнух можно посадить, чтобы получить дополнительные единицы солнечной энергии, но он не имеет никакой силы атаки против вторгшейся нежити. Помимо стоимости, пакеты с семенами требуют некоторого времени для перезарядки после использования.
Существует несколько типов наступательных растений. Горохострелы - основная разновидность, каждые несколько секунд выбрасывающая снаряд вперед. Позже в игре появятся вариации, стреляющие несколькими горошинами одновременно и замораживающие врагов, заставляя их двигаться медленнее. Плотоядное растение пожирает зомби, когда он оказывается рядом с его зияющей пастью, но на это требуется некоторое время, и оно становится неэффективным, пока занято перевариванием трупа. Вишневая бомба взрывается после установки, ошпаривая всех неживых вокруг места падения. Картофельная мина наполовину зарыта в землю, сверху торчит датчик, который взрывается, когда на него наступает один из ходячих мертвецов. Растения можно удалять лопатой, чтобы освободить место для новых.