Гра Plants vs. Zombies належить до поджанру казуальних ігор "tower defense", де завдання полягає в тому, щоб встановити низку стаціонарних знарядь для захисту споруди від полчищ ворогів. Артилерією служать рослини, які можна купити за енергію сонця – валюту гри. Вороги - це зомбі, що вторглися на галявину у передмісті. На початку кожного рівня гравець починає стратегічно правильно саджати насіння на галявині. Зомбі повільно починають з'являтися з вулиці з правого боку, спочатку їх лише кілька, і їх необхідно знищити, перш ніж вони дістануться до будинку з іншого боку. Значки сонячної енергії падають з неба випадково, і їх потрібно збирати за допомогою миші, щоб збільшити кількість засобів. Соняшник можна посадити, щоб отримати додаткові одиниці сонячної енергії, але він не має жодної сили атаки проти нежиті, що вторглася. Крім вартості, пакети з насінням вимагають деякого часу для перезаряджання після використання.
Існує кілька типів наступальних рослин. Горохостріли - основний різновид, кожні кілька секунд викидають снаряд уперед. Пізніше у грі з'являться варіації, що стріляють декількома горошинами одночасно і заморожують ворогів, змушуючи їх рухатися повільніше. Плотоядна рослина пожирає зомбі, коли він виявляється поряд з його зяючою пащею, але на це потрібен деякий час, і воно стає неефективним, поки зайняте перетравленням трупа. Вишнева бомба вибухає після встановлення, ошпарюючи всіх неживих навколо місця падіння. Картопляна міна наполовину зарита в землю, зверху стирчить датчик, який вибухає, коли на нього настає один із ходячих мерців. Рослини можна видаляти лопатою, щоб звільнити місце для нових.