Frozen Synapse Prime – пошаговая стратегия, в которой группа стрелков игрока противостоят повстанцам. У каждого члена группы есть различные возможности вроде бега, ползания, ожидания, наблюдения за определенными территориями или врагами. Перед очередью игрок может опробовать в деле определенные тактики. В отряд игрока входят: пулеметчики, хорошие в всех областях, «шотганнеры», специализирующиеся на ближнем бое, снайперы, стреляющие с дальних дистанций, гранатометчики и бойцы с базукой, способной сносить стены. Одна из возможностей базуки – устранение врагов, спрятавшихся за укрытием.
Игра включает 3 режима: Схватка (Skirmish), Мультиплеер и Кампания. В кампанию включено 40 миссий. Чаще всего миссии посвящены ликвидации всех врагов, кроме того, есть миссии с задачами типа сопровождения гражданского лица или сбора информации. В Схватке можно создавать собственные сценарии игры против компьютера. Мультиплеер поддерживает противостояния двух команд размером по 4 человека; в нем есть 6 подрежимов.