Le joueur contrôle l'un des nombreux personnages disponibles en vue à la troisième personne, affrontant principalement des ennemis, résolvant des énigmes et collectant des pièces Lego appelées « studs », qui servent de monnaie dans le jeu. Utiliser des combinaisons d'attaques en combat permet de multiplier le nombre de studs obtenus. L'action se déroule à Gotham City, dans des environnements globalement réalistes. Seuls les objets interactifs sont faits de briques Lego. Par moments, le joueur doit assembler des objets Lego pour progresser dans un niveau, franchir des obstacles ou débloquer de nouveaux costumes. Il est également possible de combattre sur terre, en mer et dans les airs, en utilisant différents véhicules contrôlés par les personnages, comme la Batmobile, le Batboat et le Batwing.
