По жанру Space Invaders — shoot 'em up, в котором игрок управляет лазерной пушкой, передвигая её горизонтально, в нижней части экрана, а также отстреливая инопланетян, надвигающихся сверху экрана. Целью игры является уничтожение пяти рядов по одиннадцать инопланетян, которые двигаются горизонтально, а также вертикально, по направлению к низу экрана. Игрок имеет бесконечное количество патронов. Попадая в инопланетянина, игрок уничтожает его, за что получает очки. При уничтожении инопланетян, увеличивается скорость движения оставшихся, а также ускоряется темп звуковых эффектов. При уничтожении всех инопланетян появляется новая, ещё более сильная волна, а игрок получает одно дополнительное очко жизни. Количество новых волн инопланетян неограниченно, что делает игру бесконечной.

Инопланетяне пытаются уничтожить пушку, стреляя по ней. При попадании в пушку она уничтожается, а количество жизней уменьшается на одну единицу. Если количество жизней становится равным нулю, то игра заканчивается. При достижении хотя бы одним из противников нижней части экрана, происходит инопланетный захват и игра также заканчивается. В некоторые моменты игры, в верхней части экрана пролетает «таинственный корабль» (англ. mystery ship), за уничтожение которого дают бонусные очки. Лазерная пушка частично защищена несколькими защитными бункерами, число которых отличается в зависимости от версии игры. Эти бункеры могут быть уничтожены игроком и инопланетными захватчиками