Heavenly Sword — это игра в жанре экшн от третьего лица с упором на рукопашный бой, похожая на серию God of War. В большей части игры Нарико сражается с врагом, используя Небесный меч, чтобы совершать захватывающие подвиги в боевых искусствах и фехтовании. Небесный меч можно использовать в трех различных боевых стойках: Стойка скорости для быстрых рубящих атак, Стойка дальнего боя для атаки врагов на расстоянии и Стойка силы для медленных мощных атак. Во время определенных последовательностей также необходимо выполнять Quick Time Events. Игроки также возьмут под свой контроль приемную сестру Нарико, девушку-кошку по имени Кай, чей арбалет можно использовать как снайперское оружие дальнего действия. В этой и других последовательностях (например, сдерживании огромной вражеской армии с помощью гигантской пушки) игрок может использовать датчик движения SIXAXIS, чтобы применять послекасание к снарядам, направляя их к цели в замедленном темпе.
Борьба с врагами часто зависит от контратак. У Нарико есть доступ к большому количеству комбо для каждой стойки, но лишь немногие из них могут сломать защиту. Атаки более сильных врагов выделяются цветом, и Нарико должен блокировать, что делается автоматически, не атакуя, выбирая правильную стойку. Синий блокируется скоростью, желтый — силой, а красные атаки не блокируются. Последних можно избежать, уклоняясь с помощью правого аналогового джойстика. Большинство новых комбо открываются путем сбора глифов. Они хранятся в горшках на протяжении уровней, а также пополняют здоровье, но многие из них присуждаются в зависимости от результатов игрока. В конце каждого раздела можно заработать до трех глифов, не получив ударов или отразив множество атак. У Нарико также есть ряд встречных ходов, которые необходимо выполнить в определенный момент, и для каждого последующего удара полоса внизу заполняется. Это используется для выполнения суперстилей, жестокой атаки с близкого расстояния.