Soulcalibur IV propose les modes Histoire, Arcade, Entraînement et Musée. Un nouveau mode, Tower of Lost Souls, oblige le joueur à gagner des batailles pour obtenir des récompenses. Le jeu fonctionne en résolution HD avec un son surround 5.1 sur les deux plateformes.
Le mode de création de personnage de Soulcalibur III revient dans Soulcalibur IV. Cependant, au lieu d’inclure des styles d’armes originaux à utiliser avec certaines classes de combattants, Soulcalibur IV permet uniquement aux joueurs de choisir le personnage de la série qu’ils souhaitent voir imiter par leur personnage créé. Cela diffère de Soulcalibur III, qui proposait de nombreux styles uniques tels que « Grieve Edge ». Les styles d’Algol, des personnages bonus et des personnages invités de Star Wars ne peuvent pas être utilisés par les personnages créés par les joueurs. Un large éventail de nouvelles pièces d’équipement est disponible dans le mode Création de personnage de Soulcalibur IV, et les nouvelles options comprennent un plus grand choix de voix de personnages et la possibilité de changer leur hauteur. Le joueur peut également modifier le physique général et la musculature d’un personnage.
En outre, les objets équipés affectent désormais les statistiques d’un personnage. Les armures, les armes et les accessoires peuvent augmenter la santé, l’attaque ou la défense ; ils peuvent également accorder des points de compétence qui permettent au personnage d’équiper des traits spéciaux qui affectent le style de jeu du personnage. Ces traits peuvent inclure des impacts de garde déclenchés automatiquement, la capacité de causer des dégâts contre un adversaire qui bloque, ou même une augmentation des statistiques basée sur des paramètres tels que l’alignement ou le sexe de l’adversaire. Les personnages standard peuvent également être modifiés de cette manière, mais seulement de façon modeste, ce qui permet d’utiliser des costumes et des ensembles de compétences personnalisés en mode Spécial VS. Les personnages personnalisés peuvent toujours être utilisés en mode Standard VS., mais sans aucune des capacités spéciales acquises par l’équipement ou le choix des armes. Un seul profil est autorisé pour le mode VS. hors ligne, ce qui signifie que les personnages créés par un seul profil peuvent être chargés à tout moment.
Les combats à plusieurs dans Soulcalibur IV utilisent une structure différente de ses prédécesseurs, surnommée Active Matching Battle (AMB). Similaire au système de tags de jeux tels que The King of Fighters 2003, le système AMB permet aux joueurs de passer à d’autres membres d’un groupe de combattants en plein combat. Au lieu de commencer un nouveau round pour chaque adversaire vaincu, les nouveaux adversaires entrent simplement dans le combat immédiatement après un K.O., à l’exception de certains combattants. Les affrontements utilisant le système AMB n’apparaissent que dans les modes Histoire et Tour des âmes perdues.
Soulcalibur IV dispose d’un tout nouveau système de Fin critique. À côté du compteur de santé du joueur se trouve une gemme colorée : la jauge d’âme. La gemme change de couleur lorsque le joueur bloque une attaque ou voit sa propre attaque bloquée par un impact de garde. La couleur passe progressivement du bleu au vert, puis au rouge et enfin au rouge clignotant. La jauge d’âme du joueur se régénère s’il effectue une attaque et touche l’adversaire, qu’il soit en garde ou non. Si le personnage parvient à vider la jauge d’âme de l’adversaire, ce dernier détruit une pièce d’armure (les personnages montrent désormais des signes permanents de dommages visuels tels que des vêtements cassés et déchirés) et produit un court étourdissement pendant lequel le personnage peut effectuer un puissant coup d’arrivée critique, capable de vaincre l’adversaire instantanément, en appuyant sur les quatre boutons du visage en même temps. Chaque personnage dispose de son propre coup critique d’arrivée. Namco a développé la jauge d’âme pour diminuer les avantages de la garde constante, donnant ainsi au jeu un tempo plus rapide et rendant les matchs plus offensifs.
Les personnages invités de Star Wars, Dark Vador, Yoda et l’Apprenti, utilisent des attaques uniques utilisant la Force. Dark Vador est capable d’utiliser des explosions, des coups de poing et des étranglements basés sur la Force ; Yoda peut utiliser la Force pour se lancer dans les airs pour des attaques aériennes complexes ; enfin, l’Apprenti est capable d’utiliser la foudre de la Force et d’autres mouvements du côté obscur. Ces mouvements épuisent un compteur de Force spécial, qui se recharge progressivement lorsqu’il n’est pas utilisé. Si le compteur de Force est épuisé, le joueur perd momentanément le contrôle de son personnage.
Pour la première fois dans la série, Soulcalibur IV inclut une option multijoueur en ligne. Les modes de Versus disponibles dans les batailles en ligne sont le VS standard (pour les matchs classiques) et le VS spécial (pour les personnages personnalisés). Les personnages créés sont jouables dans le mode multijoueur en ligne. Les victoires et les défaites d’un joueur sont enregistrées et utilisées pour établir un niveau de classement, qui reflète les compétences en ligne.