《逆转裁判 5》的游戏系统与前作相近，玩家在游戏中的主要任务都是搜集证据和进行庭审，以证明被告无罪。与前作相同，此游戏主要分为两个部分：调查和庭审。在庭审部分，玩家必须盘问证人、提出证据和提出异议。当玩家犯了错误时，生命条就会被扣减。当生命条被扣减至零时，游戏就会结束。在调查环节中，玩家有四个指令选项：对话、指证、调查和移动。

此游戏完全以 3D 的形式进行，并允许玩家以不同角度调查物品。游戏更允许玩家在 3D 环境下调查一个地点，例如用不同的角度调查一间房间。除了包含前作出现的“心灵枷锁”和“看穿”外，还新增系统“心理分析”。心理分析允许玩家分析证人在作证供时的情感，比较其证词内容并指……显示全部出矛盾。当玩家成功找出矛盾时，玩家可以指出矛盾点并威慑证人以取得更多信息。

此游戏亦包含一个名为“思维路线”的系统，其模式与《逆转检察官》中的“逻辑”相近。思维路线允许玩家在庭审中回顾审判中的重要事实，整合它们并得出新的结论。游戏更允许玩家检查角色间过去的对白。