Różne typy zombie mają swoje własne zachowania i własne słabości w stosunku do różnych roślin.
Gracz może wybrać ograniczoną liczbę rodzajów roślin na początku każdego poziomu i musi zapłacić za każde ich umieszczenie za pomocą waluty zwanej słońcem. Gracz zbiera słońce, klikając ikony, które losowo pojawiają się na trawniku lub używając określonych roślin wytwarzających słońce, takich jak np. słoneczniki. Rozgrywane poziomy różnią się porą dnia, a także miejscem. Poza walką gracz ma do dyspozycji sklep, gdzie może kupić różne ulepszenia takie jak nowe rośliny czy nasiona. Dostępny jest także ogród, w którym postać może sadzić i podlewać własne rośliny.
Produkcja Głównym projektantem Plants vs. Zombies był George Fan. Podczas prac chciał stworzyć grę bardziej zorientowaną na obronę w porównaniu z jednym ze swoich poprzednich tytułów, Insaniquarium (2001). Inspiracją przy projektowaniu były także mody typu tower defense do gry Warcraft III. Fan chciał wnieść do gatunku nowe mechaniki i był zdania, iż fakt, że wrogowie w grach nigdy nie atakują wież, jest nieintuicyjny. Zamiast statycznych wież, postanowił zaprojektować rośliny, które miałyby atakować przeciwników.