[7]​ Como en títulos anteriores de la franquicia, en Pokémon X e Y el jugador toma el control de un personaje que se dedica a entrenar Pokémon, recorriendo el mundo capturando criaturas, evolucionándolas en otras más fuertes y utilizándolas en combates por turnos contra otros entrenadores.

El juego se muestra en tercera persona, con tres pantallas principales básicas: el mapa de la región, por donde el jugador mueve al personaje, el modo batalla y el menú, donde el jugador organiza su equipo, inventario y ajustes del juego.

Si un jugador deja a un Pokémon salvaje con puntos de salud bajos, puede utilizar una Poké Ball para capturarlo y añadirlo a su colección para utilizarlo en combate o almacenarlo en el PC.

La principal novedad radica en que todo el juego está recreado en formato poligonal tridimensional, tanto el mundo exterior, como modelado de personajes y batallas.

[4]​ Antiguos Pokémon como Mawile, Gardevoir, Marill o Jigglypuff adoptan dicho tipo como secundario.

[12]​ Blaziken, Lucario, Ampharos, Absol y Mawile son algunos de los Pokémon que pueden desplegar esta característica en el juego, entre otros.

X e Y serán los primeros videojuegos de la franquicia que contarán con gráficos totalmente en 3D.

[2]​ El cartucho del juego posee siete idiomas para elegir: inglés, francés, español, alemán, italiano, japonés y coreano.

[26]​ Nintendo World Report también dio reseñas positivas acerca de los gráficos 3D, música, personajes, y los cambios a las batallas, pero criticó las inconsistencias en la presentación y encontró los nuevos tipos de batalla no tan emocionantes.

[29]​ El actualizado Player Search System (PSS) presente en la pantalla táctil, proveyendo una transición del juego en solitario a batallas de jugador contra jugador e intercambios y la integración del juego en línea fue alabado por Eurogamer.

[22]​ Polygon lo describió como "una experiencia completamente interconectada, que es exactamente como Pokemon debe ser jugado".

[25]​ Los aspectos opcionales del Poké Recreo y el Super Entrenamiento han tenido recepción mixta.

[24]​ Polygon vio estos aspectos como positivamente reforzando lazos entre entrenadores y sus Pokémon, con el Poké Recreo haciéndolos verse más como mascotas.

IGN describió la historia y personalidades de los personajes como "bastante decepcionante para un RPG con juego individual predominante.

[27]​ Sin embargo, Kyle Hilliard llamó a algunas de las interacciones con los personajes no jugables como "bizarras... y muchas veces entretenidas".