Tetsuya Nomura a déclaré qu'il voulait changer le gameplay sans déstabiliser les fans. Pour cela, les développeurs ont utilisé le système de Kingdom Hearts 2 et le gameplay de Kingdom Hearts: Chain of Memories.
Ce jeu est différent des épisodes PlayStation 2, car il fonctionne sur un système de compétences et de magies choisies à l'avance enregistrées dans un jeu de commandes et possède des jauges nouvelles. Une jauge "Concentration" permet d'utiliser la compétence Commande de tir visé ; une jauge Lien-D (Lien des dimensions) permet, quant à elle, d'invoquer des personnages rencontrés auparavant ; et enfin, une jauge "Commande" qui se remplit au fur et à mesure que le joueur attaque permet, lorsqu'elle est remplie, de changer de style de combat tel que "Impact critique" pour Terra, "Afflux magique" pour Aqua et "Pic de fièvre" pour Ventus.
Les styles présentés sont uniques pour chaque personnage. Pour changer de style, il faut exécuter en dernière action une compétence pouvant le changer. Les styles uniques peuvent être améliorés jusqu'à deux fois, permettant de continuer à infliger des dégâts puis de terminer par une attaque finale dévastatrice. Il existe également des styles communs aux protagonistes représentant les éléments.