Ball Surfer 3D is een eindeloos lopend balspel dat lijkt op Ball Rush en de Slope-serie. In een stad vol met neon omrande wolkenkrabbers gehuld in grijze mist, moet de speler een bal of rond voorwerp zo lang mogelijk langs oppervlakken leiden zonder te stoppen.
De speler krijgt een zwarte bal met geelgroene strepen. Tijdens het spelen kunnen ze drijvende paarse kristallen verzamelen waarmee ze de bal kunnen upgraden naar andere voorwerpen, waaronder een basketbal, strandbal, voetbal, honkbal, tennisbal, effen biljartbal, gestreepte biljartbal en de planeet Aarde.
Het spel voorziet de speler ook van boosters. Om te beginnen krijgen ze er twee per type. De belangrijkste boosters zijn een schild dat de bal beschermt tegen ontploffing als hij een voorwerp raakt, een magneet die automatisch kristallen verzamelt en een vermenigvuldiger die de winst van de speler verdubbelt. De speler kan ook kristallen verdienen door naar advertenties te kijken.
Ball Surfer 3D daagt de speler uit met een groot aantal obstakels. In het spel zitten vaak openingen tussen gedeelten van oppervlakken. Sommige oppervlakken hebben snelheidsverhogende pijlbanen of kantelen snel op en neer. Er zijn ook bruggen met alleen een balbreedte, hellingen waardoor de bal naar lege ruimtes vliegt en zwarte vakken die rood omlijnd zijn.
Als de bal een obstakel raakt, van een rand rolt of in de open lucht terechtkomt door een schans, begint het spel opnieuw. De speler moet dan proberen zijn laatst behaalde afstand te verbeteren.
