เกมนี้คล้ายกับเกมสตรีทไฟเตอร์ต่าง ๆ ของบริษัทแคปคอม เอ็กซ์เมน vs. สตรีทไฟเตอร์เป็นเกมต่อสู้แบบ 2 มิติ ที่ผู้เล่นควบคุมตัวละครต่าง ๆ เพื่อต่อสู้แบบตัวต่อตัว โดยพยายามน็อกเอาต์คู่ต่อสู้โดยทำให้พลังชีวิตของพวกเขาหมดลง[3][4] เกมนี้ถือเป็นภาคอย่างเป็นทางการภาคแรกในซีรีส์มาร์เวล vs. แคปคอม รวมถึงมีการเลือกตัวละครคู่และการต่อสู้แบบแท็กทีม[4][5] ซึ่งแทนที่จะเป็นรูปแบบชนะจากสองในสามยกโดยทั่วไป การแข่งแต่ละแมตช์จะประกอบด้วยยกเดียว[5] ผู้เล่นเลือกตัวละครสองตัวเมื่อเริ่มการแข่ง โดยแต่ละตัวจะมีมาตรวัดชีวิตของตัวเอง[6] ซึ่งผู้เล่นควบคุมตัวละครได้ทีละตัว ในขณะที่อีกตัวรออยู่นอกจอ[3] โดยตัวละครเริ่มต้นสามารถแท็กตัวละครนอกจอได้ตลอดเวลาระหว่างการต่อสู้[6] ทั้งนี้ ตัวละครที่พักอยู่จะค่อย ๆ ฟื้นฟูพลังชีวิตส่วนหนึ่งในขณะที่ตัวละครปัจจุบันกำลังต่อสู้[7] หากตัวละครตัวหนึ่งสูญเสียพลังชีวิตทั้งหมด คู่หูแท็กจะเข้ามามีบทบาทโดยอัตโนมัติ[8] แมตช์ดังกล่าวจะดำเนินต่อไปจนกว่าตัวละครทั้งสองของทีมจะพ่ายแพ้[5] หากหมดเวลาก่อนที่ทีมใดทีมหนึ่งจะถูกน็อก ผู้เล่นที่มีพลังชีวิตรวมกันมากที่สุดจะได้รับการประกาศให้เป็นฝ่ายชนะ[3]