Dota 2 kết hợp các yếu tố của trò chơi chiến lược thời gian thực với góc nhìn từ trên xuống với các yếu tố chức năng về kinh nghiệm và đồ trong trò chơi nhập vai. Người chơi được chia vào hai đội có tên gọi Radiant và Dire. Căn cứ bên Radiant ở phía dưới bên trái (góc tây nam) bản đồ còn căn cứ bên Dire ở phía trên bên phải (góc đông bắc) bản đồ. Người chơi có thể chọn một trong 117 hero[9] với cấp độ (level) sử dụng kinh nghiệm để lên được tối đa là 25. Cách thức hero tham gia các cuộc chiến giữa hai bên phụ thuộc nhiều vào thuộc tính chính của hero đó. Trong trò chơi này mỗi hero có ba thuộc tính là strength (sức mạnh), agility (nhanh nhẹn) và intelligence (thông minh), trong đó có một thuộc tính là chính. Như vậy hero cũng được chia thành ba loại tương ứng với thuộc tính chính[10].

Ở giữa căn cứ của mỗi bên có một công trình lớn có tên "Ancients" ("Thánh Tích"). Mục tiêu của trò chơi là phá hủy công trình này của đối phương. Bản đồ được phân đôi bởi một con sông và cân bằng về mặt địa hình giữa hai bên. Hai căn cứ nối với nhau bằng ba con đường chính (được gọi là lane), dựa vào hướng nhìn mặc định trong game người ta gọi ba đường này lần lượt là mid (giữa), top (trên), và bot (dưới). Trên mỗi đường vào căn cứ có những trụ (tower) bảo vệ và phải phá hủy được trụ ngoài mới tấn công được trụ bên trong. Để phá được Thánh Tích thì phải phá hủy được hai trụ cuối cùng bảo vệ nó. Ngoài ra, ở mỗi đường có những đơn vị quân (gọi là creep) được sinh ra đều đặn theo thời gian, tiến về căn cứ đối phương, tấn công hero và đơn vị quân, cũng như trụ của đối phương[11].

Để phá hủy được Thánh Tích thì trên đường vào căn cứ phải chiến đấu với đối phương. Vì Dota 2 đề cao tính đồng đội nên người chơi phải phối hợp tốt với đồng đội mình mới đem lại chiến thắng cuối cùng.

Đơn vị trao đổi trong trò chơi là vàng. Các hero dùng vàng để mua đồ đạc, tăng cường sức mạnh và những khả năng khác do những món đồ mang lại. Vàng mỗi hero có tăng theo thời gian, tuy nhiên không đáng kể. Vàng chủ yếu thu được từ việc tiêu diệt hero, phá hủy công trình, tiêu diệt đơn vị quân đối phương và tự hủy quân lính đồng minh. Những công việc này đem lại cả điểm kinh nghiệm. Từ đó có một kỹ năng là tự tiêu diệt đơn vị quân hoặc công trình bên mình (gọi là deny) khi còn ít máu để tránh việc đối phương có vàng và giảm lượng kinh nghiệm thu được. Khi hero tích lũy đủ kinh nghiệm thì sẽ tăng cấp độ. Khi tiêu diệt đối phương thì người chơi có đòn kết thúc cuối cùng sẽ thu được nhiều vàng và kinh nghiệm hơn, từ đó có kỹ năng canh để có đòn kết thúc (last hit). Với các trụ bên trong, cũng như hero cấp độ cao thì khi tiêu diệt người chơi sẽ thu được nhiều vàng hơn.[12]

Hero trong Dota 2 lấy hoàn toàn từ tất cả các heroes của mod Defense of the Ancients cũ, đồng thời mỗi năm IceFrog cùng Valve sẽ ra mắt khoảng 2 heroes mới. Chúng rất đa dạng và phong phú khiến người chơi cảm thấy thích thú, đòi hỏi luyện tập lâu dài và có kỹ năng tốt để sử dụng. Tuy nhiên, có những hero lại chỉ làm cho người chơi cảm thấy bực tức và trở nên gay gắt với đồng đội. Điển hình là Techies. Với bộ kĩ năng phòng thủ mạnh, câu kéo thời gian, những người cầm hero này thường kéo dài trận đấu tới hàng tiếng đồng hồ.