Cartoon Network`s Ben 10: Omniball Battles ist ein Kampfspiel, das eine Kampfmechanik im Pachinko-Stil bietet. Der Spieler hilft Ben, seinen Rivalen Kevin in Omniball-Kämpfen zu bekämpfen. Bens Hauptziel ist es, Kevins Energie zu nehmen und ihm Schaden zuzufügen.
Der Spieler muss mit Bällen, die aus einer Kanone geschossen werden, runde, blau-rote Kügelchen treffen. Jeder Aufprall eines Balls auf die Kügelchen oder andere Objekte bringt Trefferpunkte. Fällt ein Ball in einen Korb, der sich am unteren Rand des Bildschirms bewegt, erhält der Spieler ihn ohne jegliche Strafe zurück. Fällt der Ball unter den Bildschirm, verliert er eines oder mehrere der Objekte, was die Anzahl der Chancen, Kevin weiterhin Schaden zuzufügen, verringert.
Ben 10: Omniball Battles bietet auch einen ultimativen Alien-Rüstungs-Kampfmodus, in dem der Spieler Bens Omni-Kix aktivieren kann, indem er Bälle auf grüne Pellets schießt. Die Rüstung verleiht Ben eine Reihe von Fähigkeiten, die es ihm ermöglichen, schneller Schaden anzurichten, wie z.B. vier Arme, die es ihm ermöglichen, vier Bälle auf einmal zu schießen, oder eine größere Kraft, die mehr Trefferpunkte erzeugt.
Natürlich fordert das Spiel den Spieler heraus, indem er schließlich auch Kevins Alien-Rüstung aktiviert. Außerdem erhält Ben zu Beginn des Spiels eine begrenzte Anzahl von Bällen.