《美国队长与复仇者联盟》是一款一至四人（同时进行）的侧向卷轴打斗游戏，其中四名漫威漫画授权的英雄（美国队长、钢铁侠、鹰眼和幻视）对抗邪恶的红骷髅，后者通过组建超级反派团队，试图征服世界。

游戏由五个阶段组成，主要集中在侧滚动的争斗游戏，但有些关卡也有侧滚动的射击阶段，英雄们在空中（第二阶段）、海下（第三阶段）和太空（第五阶段）与威胁作战。游戏中的 BOSS 反派包括活体激光和克劳、旋风、死神、巫师、曼达林、巨无霸、奥创、控制器、交叉骨和红骷髅。

除了四个可玩的复仇者联盟外，快银也会短暂出现，投放能量补充剂，黄蜂女可以在射击区增加保护和火力。