Soulcalibur IV zawiera tryby fabuły, zręcznościowy, treningowy i muzealny. Nowy tryb, Tower of Lost Souls, wymaga od gracza wygrywania bitew w celu zdobycia nagród. Gra działa w rozdzielczości HD z 5.1-kanałowym dźwiękiem przestrzennym na obu platformach.
Tryb tworzenia postaci z gry Soulcalibur III powraca w Soulcalibur IV. Jednak zamiast zawierać oryginalne style broni do wykorzystania z określonymi klasami wojowników, Soulcalibur IV pozwala graczom jedynie wybrać postać z serii, którą chcieliby, aby ich stworzona postać naśladowała. Różni się to od Soulcalibur III, gdzie istniało wiele unikalnych stylów, takich jak „Grieve Edge”. Style Algola, postaci bonusowych i gościnnych postaci z Gwiezdnych Wojen nie mogą być używane przez postacie stworzone przez gracza. W trybie tworzenia postaci w Soulcalibur IV dostępnych jest wiele nowych elementów wyposażenia, a nowe opcje obejmują szerszy zakres głosów postaci oraz możliwość zmiany ich wysokości. Gracz może również zmienić ogólną budowę ciała i muskulaturę postaci.
Dodatkowo, wyposażone przedmioty wpływają teraz również na statystyki postaci. Zbroja, broń i akcesoria mogą zwiększać zdrowie, atak lub obronę; mogą również przyznawać punkty umiejętności, które pozwalają postaci wyposażyć się w specjalne cechy, które wpływają na jej styl gry. Te cechy mogą obejmować automatycznie uruchamiane uderzenia ochronne, zdolność do zadawania obrażeń blokującemu przeciwnikowi lub nawet wzrost statystyk w oparciu o parametry takie jak ułożenie przeciwnika lub jego płeć. Standardowe postacie również mogą być modyfikowane w ten sposób, aczkolwiek tylko w niewielkim stopniu, pozwalając na używanie niestandardowych kostiumów i zestawów umiejętności w trybie Special VS. Niestandardowe postacie mogą być nadal używane w trybie Standard VS., ale bez żadnych specjalnych zdolności zdobytych dzięki wyposażeniu lub wyborowi broni. Jeden profil jest dozwolony w trybie Offline VS., co oznacza, że tylko postacie stworzone w jednym profilu mogą być załadowane w danym momencie.
Walki wieloosobowe w Soulcalibur IV wykorzystują inną strukturę niż w poprzedniczkach, nazwaną Active Matching Battle (AMB). Podobny do systemu tagów z gier takich jak The King of Fighters 2003, system AMB pozwala graczom na przełączanie się na innych członków grupy wojowników w trakcie walki. Zamiast rozpoczynać nową rundę dla każdego pokonanego przeciwnika, nowi przeciwnicy po prostu wbiegają do walki natychmiast po K.O., z wyjątkiem niektórych zawodników. Mecze wykorzystujące system AMB pojawiają się tylko w trybach Opowieść i Wieża Zagubionych Dusz.
Soulcalibur IV posiada zupełnie nowy system Krytycznego Wykończenia. Obok miernika zdrowia gracza znajduje się kolorowy klejnot: wskaźnik duszy (Soul Gauge). Klejnot zmienia kolor, gdy gracz blokuje atak lub gdy jego własny atak zostaje zablokowany przez Uderzenie Ochronne. Kolor stopniowo zmienia się z niebieskiego na zielony, potem na czerwony, a w końcu na czerwony migający. Własny Soul Gauge gracza regeneruje się, jeśli wykona on atak i trafi przeciwnika, chroniąc go lub nie. Jeśli postaci uda się opróżnić Soul Gauge przeciwnika, wróg niszczy kawałek zbroi (postacie pokazują teraz trwałe oznaki wizualnych uszkodzeń, takie jak zniszczone i podarte ubrania) i wytwarza krótkie ogłuszenie, podczas którego postać może wykonać potężny ruch Critical Finish, który jest w stanie natychmiast pokonać przeciwnika, naciskając wszystkie cztery przyciski twarzy w tym samym czasie. Każda postać ma swój własny, osobisty ruch Critical Finish. Namco rozwinęło Soul Gauge, aby zmniejszyć korzyści z ciągłego pilnowania, dając w ten sposób grze szybsze tempo i czyniąc mecze bardziej ofensywnymi.
Gościelne postacie Star Wars, Darth Vader, Yoda i Uczeń, wykorzystują unikalne ataki przy użyciu Mocy. Darth Vader jest w stanie wykorzystać oparte na Mocy wybuchy, ciosy i dławiki; Yoda może użyć Mocy, aby wystrzelić się w powietrze dla złożonych ataków powietrznych; wreszcie, Uczeń jest w stanie użyć błyskawic Mocy i innych ruchów ciemnej strony. Te ruchy opróżniają specjalny Force Meter, który ładuje się stopniowo, gdy nie jest używany. Jeśli Force Meter zostanie wyczerpany, gracz chwilowo traci kontrolę nad postacią.
Po raz pierwszy w serii, Soulcalibur IV zawiera opcję gry wieloosobowej online. Tryby Versus dostępne w bitwach sieciowych to Standard VS (dla klasycznych meczów) oraz Special VS (dla niestandardowych postaci). Stworzone postacie są grywalne w trybie multiplayer online. Zwycięstwa i porażki gracza są zapisywane i wykorzystywane do ustanowienia poziomu rankingowego, który odzwierciedla umiejętności online.