Tương tự như trò chơi Alien vs Predator phát hành cho hệ máy Atari Jaguar năm 1994, Alien vs Predator cung cấp ba chế độ lựa chọn nhân vật khác nhau, mỗi chế độ tương ứng với một phe thuộc một trong ba chủng loài riêng biệt: Alien, Predator và Colonial Marine của con người.[2] Mỗi nhân vật mà người chơi điều khiển có mục tiêu, khả năng và vũ khí khác nhau.[3] Cơ chế chơi đơn cung cấp cho người chơi một loạt các cấp độ thông thường để tiến bộ qua các cấp độ được thiết kế xung quanh khả năng của từng nhân vật.

Khi nhập vai Colonial Marine, người chơi sử dụng một số vũ khí để chống lại cả Alien và Predator. Colonial Marine luôn mặc áo giáp để bảo vệ, sử dụng thiết bị tăng cường hình ảnh và pháo sáng để cải thiện tầm nhìn trong các khu vực tối.

Khi nhập vai Predator, người chơi sử dụng nhiều loại vũ khí giống như trong các bộ phim Predator gồm giáo, dao găm, phi tiêu lưỡi cưa, dĩa ném, móng vuốt và súng năng lượng đeo trên vai. Predator là chủng loài có sức bền cao nhất trong ba phe và có thể sống sót khi rơi từ độ cao lớn hơn con người. Người chơi có thể sử dụng thiết bị che giấu hiện diện để trở nên vô hình và một số chế độ nhìn khác nhau để giúp phát hiện kẻ thù, bao gồm chế độ tầm nhìn hồng ngoại và chế độ nhạy cảm với hệ thống điện.

Khi nhập vai Alien, người chơi có thể tự do khám phá hầu hết các môi trường của trò chơi, thậm chí có thể leo qua các bức tường và trần nhà. Alien không có vũ khí, thay vào đó chúng sử dụng móng vuốt, đuôi và hàm để tấn công kẻ thù. Màn hình sẽ biến thành hiệu ứng thấu kính mắt cá để phản chiếu phạm vi quan sát của Alien. Người chơi có thể sử dụng hình thức định vị bằng tiếng vang trong các vùng tối và thông qua pheromone phân biệt đồng loại với kẻ thù là con người hoặc Predator. Alien có thể rơi từ bất kỳ độ cao nào mà không bị thương và là chủng loài nhanh nhất trong ba phe.

Một số chiến dịch cho phép mỗi nhân vật của người chơi truy cập vào các phần nhiệm vụ của nhân vật khác. Để cho phép các Colonial Marine và Predator đi qua các khu vực nhiệm vụ của Alien, người chơi được cung cấp một ba lô phản lực đối với Colonial Marine hoặc một súng bắn móc kéo đối với Predator.