Shadow of the Tomb Raider là một trò chơi phiêu lưu hành động được chơi từ góc nhìn người thứ ba; người chơi điều khiển nhân vật chính Lara Croft khi cô khám phá các địa hình trên khắp lục địa Nam Mỹ. Trung tâm của trò chơi được coi là lớn nhất trong cả loạt và cũng tiết lộ thành phố Paititi bí ẩn. Người chơi có thể tham gia vào các nhiệm vụ chính, phụ và tìm hiểu về Paititi, mang lại trải nghiệm phong phú hơn. Một hệ thống đổi hàng mới cho phép người chơi trao đổi vật phẩm, các bộ phận cấp cứu và vũ khí ở Paititi[5][6].

Có nhiều điều chỉnh được thực hiện cho trò chơi, không giống với Rise of the Tomb Raider. Cách điều khiển khi bơi đã được sửa đổi hoàn toàn, vì Lara giờ đây có thể giữ hơi thở của mình dưới nước trong một khoảng thời gian nhờ sự ra đời của túi khí. Cô cũng có khả năng trèo xuống một vách đá bằng cách sử dụng dây thừng. Lén lút trở thành một phần quan trọng của trò chơi, Lara có thể không chiến đấu khi cô thoát khỏi tầm nhìn của kẻ địch bằng cách che phủ mình trong bùn, trốn trong bụi cây hoặc dựa tường.[7]

Giống như tiền nhiệm, trò chơi cho phép người chơi săn bắt động vật hoang dã, vật liệu thủ công bằng cách sử dụng các tài nguyên thu thập được, giải quyết các câu đố và khám phá các ngôi mộ tùy chọn. Trò chơi cũng có nhiều ngôi mộ hơn các phần trước trong loạt khởi động lại.[7] Người chơi sẽ có tùy chọn để điều chỉnh trải nghiệm chơi trò chơi của họ khi khám phá, câu đố và chiến đấu, có cài đặt độ khó của riêng họ[6]. Chế độ Immersion Mode mới cho phép người chơi nghe các cuộc trò chuyện nền của người dân địa phương bằng ngôn ngữ mẹ đẻ của họ, khi tắt hội thoại,nó sẽ thay đổi những câu đối thoại của dân làng từ ngôn ngữ của người chơi thành tiếng Maya.[8]