THE GIRL FROM GUNMA Kai предлагает пилотировать летательный аппарат в двухмерном сайд-скроллинговом пространстве, используя для управления одну кнопку. Игровой процесс разворачивается на фоне сюрреалистичных и психоделических пейзажей с элементами черного юмора и стилистики комиксов. Геймер выбирает один из 5 доступных аппаратов для маневрирования в потоках вражеских снарядов bullet-hell. Единственным методом атаки противников является прямой выстрел, поскольку проект намеренно исключает системы вроде бомб, делая особый акцент на точности и реакции в ходе фэнтезийного экшена.

Структура THE GIRL FROM GUNMA Kai включает 8 основных этапов, составляющих основной курс игры. Набор из 5 продолжений дает несколько попыток, а 2 барьера обеспечивают временную защиту от вражеских снарядов. Помимо этого, за рамками стандартного геймплея существуют 3 секретных уровня. Открытие этого скрытого контента потребует соблюдения строгих условий, а критерии для доступа к третьей тайной локации особенно высоки и рассчитаны на определенный уровень мастерства.

Дизайн этого тайтла намеренно отвергает определенные современные условности, чтобы соответствовать духу рельсовых шутеров 1980-х. Прохождение необходимо завершить за один сеанс, так как механика не предусматривает функции сохранения. Более того, система полностью лишена каких-либо достижений для сбора или демонстрации. Такой подход формирует самодостаточное испытание, где единственной целью становится преодоление уровней без внешних наград или отслеживания прогресса между сессиями, предлагая игроку несколько концовок в зависимости от его действий.