Cartoon Network`s Ben 10: Omniball Battles is een vechtspel met pachinko-achtige gevechtsmechanismen. Een speler helpt Ben in omnibalwedstrijden tegen zijn rivaal Kevin. Ben`s belangrijkste doel is om Kevin`s energie af te pakken en schade te veroorzaken.
De speler moet ronde, blauw-en-rode balletjes raken met ballen die uit een kanon worden geschoten. Elke stuitering van een bal op de bolletjes of andere voorwerpen levert raakpunten op. Als een bal in een mandje valt dat onderaan het scherm beweegt, krijgt de speler hem zonder strafpunten terug. Als de bal onder het scherm valt, verliest hij één of meer van de voorwerpen, waardoor hij minder kans heeft om Kevin schade te blijven toebrengen.
Ben 10: Omniball Battles bevat ook een ultieme alien armor battle mode waarin de speler Ben`s Omni-Kix kan activeren door ballen op groene bolletjes te schieten. Het pantser geeft Ben verschillende vaardigheden waarmee hij sneller schade kan aanrichten, zoals vier armen waarmee hij vier ballen tegelijk kan afschieten of meer kracht waarmee hij hogere hit points genereert.
Natuurlijk daagt de game de speler uit door uiteindelijk ook Kevin`s alien armor te activeren. Bovendien krijgt Ben aan het begin van de wedstrijd een beperkt aantal ballen.