Shadow of the Tomb Raider là một trò chơi hành động phiêu lưu 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 Trung và Nam Mỹ. Ngoài các khu vực độc lập, trò chơi có một trung tâm lớn ở Thành phố Paititi ẩn. Một hệ thống đổi hàng mới cho phép người chơi giao dịch và bán các tài nguyên khác nhau thu thập từ các khu vực xung quanh Paititi.[5][6]

Game có nhiều điều chỉnh không giống với Rise of the Tomb Raider. Cách điều khiển khi bơi đã thay 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 ra khỏi tầm nhìn của kẻ địch bằng cách ẩn nấp 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 thể tự cài đặt độ khó.[6] Chế độ Immersion Mode mới cho phép người chơi nghe các cuộc trò chuyện của người dân địa phương bằng ngôn ngữ mẹ đẻ, khi tắt hội thoại, nó sẽ thay đổi những câu đối thoại của dân làng từ ngôn ngữ của người chơi.[8]