Như với tất cả các trò chơi nhập vai Pokémon được phát hành cho các máy chơi game cầm tay, FireRed và LeafGreen ở góc nhìn thứ ba, trên cao. Màn hình chính là một thế giới, trong đó người chơi điều hướng nhân vật chính.[2] Tại đây, giao diện menu có thể được truy cập, trong đó người chơi có thể định cấu hình Pokémon, vật phẩm và cài đặt trò chơi của mình.[3] Khi người chơi gặp Pokémon hoang dã hoặc bị huấn luyện viên thách đấu, màn hình sẽ chuyển sang màn hình chiến đấu theo lượt hiển thị Pokémon của người chơi và Pokémon đã tham gia. Trong trận chiến, người chơi có thể chọn một động tác để Pokémon của mình thực hiện, sử dụng vật phẩm, chuyển đổi Pokémon hoạt động của mình hoặc cố gắng chạy trốn. Tất cả các Pokémon đều có điểm nhấn (HP); khi HP của Pokémon bị giảm xuống 0, nó sẽ ngất xỉu và không thể chiến đấu nữa cho đến khi nó được hồi sinh. Khi Pokémon địch bị ngất, tất cả các Pokémon của người chơi tham gia vào trận chiến sẽ nhận được một số điểm kinh nghiệm nhất định (EXP). Sau khi tích lũy đủ EXP, Pokémon có thể tăng cấp.[4]

Bắt Pokémon là một yếu tố thiết yếu khác của trò chơi. Trong trận chiến với Pokémon hoang dã, người chơi có thể ném một quả bóng Poké vào nó. Nếu Pokémon bị bắt thành công, nó sẽ thuộc quyền sở hữu của người chơi. Các yếu tố trong tỷ lệ bắt thành công bao gồm HP của Pokémon mục tiêu và loại Poké Ball được sử dụng: HP của mục tiêu càng thấp và Poké Ball càng mạnh, tỷ lệ bắt thành công càng cao.[5]

Trong khi FireRed và LeafGreen là phiên bản làm lại của Red và Green (Pokémon Green chỉ được phát hành tại Nhật Bản, trong khi phiên bản Mỹ là Blue), chúng có chứa các cải tiến về khả năng sử dụng như tính năng hướng dẫn theo ngữ cảnh cho phép người chơi tìm kiếm dữ liệu tại bất kỳ điểm nào trong trò chơi. Ngoài ra, khi tiếp tục trò chơi đã lưu, người chơi được hiển thị bốn hành động cuối cùng họ thực hiện, cho phép họ nhớ những gì họ đang làm.[6]

Các trò chơi hỗ trợ Cáp liên kết trò chơi Game Boy Advance, qua đó người chơi được kết nối có thể giao dịch hoặc chiến đấu.[7] Người chơi cũng có thể kết nối với Pokémon Ruby và Sapphire, cũng như với Pokémon Colosseum, cho phép họ có được hơn 350 Pokémon.[8] FireRed và LeafGreen cũng có khả năng kết nối với Nintendo GameCube và tương tác với Pokémon Box: Ruby và Sapphire. Trong Box, người chơi có thể tổ chức và xem Pokémon đã thu thập của mình và trong Colosseum, Pokémon có thể được sử dụng trong trận chiến.[9] FireRed và LeafGreen cũng là những trò chơi đầu tiên trong sê-ri tương thích với Bộ điều hợp không dây Game Boy Advance, được đóng gói sẵn với các trò chơi.[8] Bộ chuyển đổi có thể được cắm vào cổng liên kết của hệ thống Game Boy Advance và cho phép người chơi trong bán kính 30 Chân50 (91515 mét) tương tác không dây với nhau.[6] Ngoài ra, có tới 30 người chơi cùng một lúc có thể tham gia một địa điểm đặc biệt gọi là "Phòng Liên minh", nơi họ có thể giao dịch, chiến đấu hoặc trò chuyện.[8] Nintendo đã thiết lập "JoySpots" tại các địa điểm bán lẻ của Nhật Bản cho mục đích này.[6]