Soulcalibur IV presenta le modalità Story, Arcade, Training e Museum. Una nuova modalità, Tower of Lost Souls, richiede al giocatore di vincere battaglie per ottenere ricompense. Il gioco gira in risoluzione HD con suono surround a 5.1 canali su entrambe le piattaforme.
La modalità di creazione del personaggio di Soulcalibur III ritorna in Soulcalibur IV. Tuttavia, invece di includere stili di armi originali da utilizzare con alcune classi di combattenti, Soulcalibur IV permette ai giocatori di scegliere solo quale personaggio della serie vorrebbero che il loro personaggio creato imitasse. Questo differisce da Soulcalibur III, dove c’erano molti stili unici come “Grieve Edge”. Gli stili di Algol, dei personaggi bonus e dei personaggi ospiti di Star Wars non possono essere usati dai personaggi creati dal giocatore. Una vasta gamma di nuovi pezzi di equipaggiamento sono disponibili per l’uso nella modalità di creazione del personaggio di Soulcalibur IV, e le nuove opzioni includono una gamma più ampia di voci dei personaggi e la possibilità di cambiare il loro tono. Il giocatore può anche cambiare il fisico e la muscolatura generale di un personaggio.
Inoltre, gli oggetti equipaggiati ora influenzano anche le statistiche di un personaggio. Armature, armi e accessori possono aumentare la salute, l’attacco o la difesa; possono anche concedere punti abilità che permettono al personaggio di equipaggiare tratti speciali che influenzano lo stile di gioco del personaggio. Questi tratti possono includere impatti di guardia che si attivano automaticamente, la capacità di causare danni contro un avversario che blocca, o anche un aumento delle statistiche basato su parametri come l’allineamento o il sesso dell’avversario. Anche i personaggi standard possono essere modificati in questo modo, anche se solo modestamente, consentendo l’uso di costumi e set di abilità personalizzati in modalità Special VS. I personaggi personalizzati possono ancora essere utilizzati in modalità Standard VS. ma senza nessuna delle abilità speciali ottenute attraverso l’equipaggiamento o la scelta delle armi. Un profilo è consentito per la modalità VS. Offline, il che significa che solo i personaggi creati da un profilo possono essere caricati in qualsiasi momento.
Le battaglie multi-combattimento in Soulcalibur IV utilizzano una struttura diversa dai suoi predecessori, soprannominata Active Matching Battle (AMB). Simile al sistema di tag di giochi come The King of Fighters 2003, il sistema AMB permette ai giocatori di passare ad altri membri di un gruppo di combattenti durante la battaglia. Invece di iniziare un nuovo round per ogni avversario sconfitto, i nuovi avversari entrano semplicemente in battaglia subito dopo un K.O., con l’eccezione di alcuni combattenti. Gli incontri che utilizzano il sistema AMB appaiono solo nelle modalità Storia e Torre delle anime perdute.
Soulcalibur IV presenta un nuovissimo sistema di finitura critica. Accanto al misuratore di salute del giocatore c’è una gemma colorata: il Soul Gauge. La gemma cambia colore quando il giocatore blocca un attacco o quando il proprio attacco viene bloccato da un Guard Impact. Il colore cambia gradualmente dal blu al verde, poi al rosso e infine al rosso lampeggiante. L’indicatore dell’anima del giocatore si rigenera se effettua un attacco e colpisce l’avversario, con o senza guardia. Se il personaggio riesce a svuotare il Soul Gauge dell’avversario, il nemico distrugge un pezzo di armatura (i personaggi ora mostrano segni permanenti di danni visivi come vestiti rotti e strappati) e produce un breve stordimento durante il quale il personaggio può eseguire una potente mossa Critical Finish, che è in grado di sconfiggere l’avversario all’istante, premendo tutti e quattro i pulsanti faccia allo stesso tempo. Ogni personaggio ha la sua mossa Critical Finish personale. Namco ha sviluppato il Soul Gauge per diminuire i benefici della guardia costante, dando così al gioco un ritmo più veloce e rendendo le partite più offensive.
I personaggi ospiti di Star Wars, Darth Vader, Yoda e l’Apprendista, utilizzano attacchi unici usando la Forza. Darth Vader è in grado di utilizzare esplosioni, pugni e strangolamenti basati sulla Forza; Yoda può usare la Forza per lanciarsi in aria per complessi attacchi aerei; infine, l’Apprendista è in grado di usare i fulmini della Forza e altre mosse del lato oscuro. Queste mosse prosciugano uno speciale Force Meter, che si ricarica gradualmente quando non viene utilizzato. Se il Force Meter è esaurito, il giocatore perde momentaneamente il controllo del personaggio.
Per la prima volta nella serie, Soulcalibur IV include un’opzione multiplayer online. Le modalità Versus disponibili nelle battaglie online sono Standard VS (per le partite classiche) e Special VS (per i personaggi personalizzati). I personaggi creati sono giocabili nella modalità multiplayer online. Le vittorie e le sconfitte di un giocatore vengono registrate e utilizzate per stabilire un livello di classifica, che riflette l’abilità online.