В City Air Battle игроки управляют скоростными истребителями и участвуют в воздушных заездах над городом. На трассах нужно лавировать среди высоких небоскребов, одновременно вступая в схватки с соперниками. Воздушные перестрелки оформлены как аркадный симулятор с элементами шутера: для борьбы с врагами можно задействовать вооружение на борту самолета.

Игра предлагает более 60 летательных аппаратов. Среди них — истребители, вертолеты, транспортные и пассажирские самолеты, а также бомбардировщики. Выбирать технику можно с учетом того, что хочется проверить — меткость или реакцию. В одиночной кампании изначально открыты лишь три аппарата; остальные становятся доступны по мере прохождения уровней.

Предусмотрено пять основных режимов: свободный полет, гонки, боевые состязания, столкновения и стрельба в небе. Сражения и полеты проходят в городах, доступ к которым открывается постепенно — в зависимости от продвижения по одиночной карьере. Для гонок есть таблица лидеров с рейтинговыми очками. В сетевой игре можно следить за результатами других участников и соревноваться с ними.