Геймплей существенно не изменился по сравнению с (многочисленными) предыдущими частями. Мы посетим несколько уровней, которые перенесут нас в различные уголки мира (как реального, так и вымышленного). Главным хабом или базой является Нью-Йорк, но мы также посетим Асгард, Малибу и Южную Африку. Наши действия сводятся в первую очередь к сражениям и решению простых головоломок. Мы можем играть в одиночную или многопользовательскую игру. В первом случае вторым персонажем, который постоянно сопровождает нас в наших приключениях, управляет искусственный интеллект. Многие проблемы требуют сотрудничества.

Игровых персонажей около ста (а всего около 200). Они обладают уникальными навыками, которые пригодятся в более или менее накаленных ситуациях. Например, Халк может разрушать потрескавшиеся стены, Тор — заряжать генераторы, Железный Человек — уничтожать золотые кирпичи с помощью лазеров, а Соколиный Глаз — точнее целиться. Что нового в Lego Marvel's Avengers, так это реализация особого типа навыков, доступных для определенных пар супергероев.