Danganronpa: Trigger Happy Havoc đưa người chơi vào vai Makoto Naegi, một học sinh của Học viện Hope's Peak, nhận thấy mình bị mắc kẹt trong một trò chơi sinh tử giết chóc lẫn nhau giữa các học sinh. Lối chơi có phong cách tương tự như sê-ri Ace Attorney, xoay quanh việc điều tra và tìm ra mâu thuẫn, mặc dù tập trung vào lối chơi nhanh hơn. Mỗi chương của trò chơi có hai phong cách chơi; School Life, trong đó người chơi khám phá học viện và tìm hiểu câu chuyện, và Class Trials, nơi người chơi phải tìm ra thủ phạm giết người.

Trong School Life, người chơi có thể khám phá sân trường ở góc nhìn thứ nhất, với nhiều khu vực khác của học viện sẽ xuất hiện xuyên suốt trò chơi. Trong khi ở một trong các phòng khác nhau, người chơi di chuyển con trỏ hình chữ thập được sử dụng để bắt đầu cuộc trò chuyện với các nhân vật hoặc kiểm tra các phần của môi trường. Kiểm tra các đồ vật nhất định sẽ mang lại Monokuma Coin, có thể được sử dụng trong máy tạo viên con nhộng trong cửa hàng trường học để mở khóa quà. School Life được chia thành hai phần; "Cuộc sống thường ngày" và "Cuộc sống chết chóc". Trong Cuộc sống thường ngày, người chơi trò chuyện với nhiều nhân vật khác nhau và tiếp diễn cốt truyện. Trong từng khoảng "Thời gian rảnh" được phân ra, người chơi có thể chọn đi chơi với các nhân vật cụ thể và tặng quà cho họ, từ đó có thêm thông tin về họ và mở khóa các Kỹ năng khác nhau có thể được sử dụng trong Class Trails. Khi một hiện trường vụ án được phát hiện, trò chơi chuyển sang phần Cuộc sống chết chóc, trong đó người chơi phải tìm kiếm manh mối khắp học viện. Bằng chứng và lời khai thu thập được được lưu trữ trong Sổ tay điện tử của người chơi và người chơi cũng có thể lưu trò chơi trong đó. Khi tất cả các bằng chứng đã được tìm thấy, trò chơi sẽ chuyển sang Class Trail. Trước Class Trail, người chơi có thể chọn thêm bất kỳ Kỹ năng nào mà họ đã mở khóa để hỗ trợ thêm trong quá trình chơi.

Class Trails là phần chính của trò chơi, trong đó các học sinh phải đấu trí với nhau để tìm ra thủ phạm. Ngoại trừ những trường hợp người chơi phải trả lời một câu hỏi trắc nghiệm hoặc đưa ra một bằng chứng, Class Trails bao gồm bốn kiểu chơi chính: Nonstop Debate, Hangman's Gambit, Bullet Time Battle and Closing Argument. Phổ biến nhất trong số này là Nonstop Debate, nơi các nhân vật sẽ tự động thảo luận suy nghĩ của họ về vụ việc, với các 'điểm yếu' tiềm ẩn được đánh dấu bằng màu vàng. Trong các phần này, người chơi được trang bị "Đạn sự thật", những viên đạn ẩn dụ chứa bằng chứng liên quan đến cuộc thảo luận. Để giải quyết cuộc tranh luận, người chơi phải tìm ra lời nói dối hoặc mâu thuẫn giữa các điểm yếu và bắn nó bằng một viên đạn có chứa bằng chứng mâu thuẫn với nó. Người chơi cũng có thể thầm lặng gây rối để có thêm thời gian và tận dụng thanh Tập trung để làm chậm cuộc trò chuyện lại và đưa ra quyết định dễ dàng hơn. Thử thách càng trở nên khó khăn hơn khi trò chơi tiến triển và nhiều điểm yếu được thêm vào, sau đó trò chơi đôi khi yêu cầu người chơi phải phản biện trước người khác. Hangman's Gambit là một phần giải đố bắn súng, trong đó người chơi phải bắn hạ các chữ cái cụ thể để tìm ra manh mối. Bullet Time Battle là một cuộc tranh luận một đối một chống lại một học sinh khác có lối chơi theo phong cách trò chơi âm nhạc. Khi đối phương đưa ra nhận xét, người chơi phải nhấn các nút đúng lúc theo nhịp để khóa các nhận xét và bắn hạ chúng. Cuối cùng, Closing Argument là một câu đố trong đó người chơi ghép một đoạn truyện tranh mô tả tội ác đã xảy ra như thế nào. Sự ảnh hưởng của người chơi đối với các nhân vật khác được thể hiện bằng các trái tim, và sẽ giảm đi bất cứ khi nào người chơi mắc lỗi trong việc tìm ra mâu thuẫn hoặc trình bày bằng chứng và đưa ra bằng chứng chính xác. Trò chơi kết thúc nếu sự ảnh hưởng của người chơi mất hết hoặc nếu họ hết thời gian trong một phân đoạn. Khi phiên tòa, người chơi được xếp hạng dựa trên thành tích của họ, với các Huy chương Monokuma được thưởng dựa trên thành tích.

Phiên bản PlayStation Vita, PlayStation 4 và PC có chế độ School Life độc quyền, dựa trên Chế độ Island được giới thiệu trong Danganronpa 2, được mở khóa sau khi hoàn thành trò chơi ít nhất một lần. Trong chế độ 'What If', Monokuma giao nhiệm vụ cho học sinh xây dựng một số đơn vị dự phòng của chính mình trong vài ngày. Mỗi ngày, người chơi phân công học sinh dọn dẹp các phòng để tìm các vật liệu cần thiết cần thiết để tái thiết, giữ cho ngôi trường sạch sẽ hoặc nghỉ ngơi để phục hồi năng lượng. Trong thời gian rảnh, người chơi có thể đi chơi với các học sinh khác để mở khóa các kỹ năng, giống như trong phần chơi chính. Phiên bản Vita cũng có thêm độ phân giải cao và tùy chọn điều khiển màn hình cảm ứng.