L'obiettivo di Galaga è ottenere il punteggio più alto possibile distruggendo nemici dall'aspetto insettoide. Il giocatore controlla un'astronave da combattimento che può muoversi da sinistra a destra lungo la parte inferiore del campo di gioco. I nemici si raccolgono in gruppi in una formazione vicino alla parte superiore dello schermo, e poi iniziano a scendere verso il giocatore, sparando bombe all'astronave del giocatore. Il gioco termina quando l'ultima astronave del giocatore viene persa, sia a causa di una collisione con un nemico o con una delle sue pallottole, sia per essere catturato. Galaga introduce una serie di nuove caratteristiche rispetto al suo predecessore, Galaxian. Tra queste vi è la possibilità di sparare più di un proiettile alla volta, un conteggio del "rapporto colpi/mancati" del giocatore alla fine della partita, e una fase bonus "Stadio Sfida" che si verifica ogni pochi livelli, in cui una serie di nemici entra ed esce dallo schermo secondo schemi prefissati senza sparare al velivolo del giocatore né cercare di investirlo. Queste fasi conferiscono un grande bonus di punteggio se il giocatore riesce a distruggere tutti i nemici. Un'altra caratteristica di gameplay nuova in Galaga è la possibilità che i nemici catturino l'astronave del giocatore. Mentre il giocatore controlla solo un'astronave da combattimento, un "boss Galaga" (che richiede due colpi per ucciderlo) tenta periodicamente di catturare l'astronave usando un raggio di trascinamento. Se ci riesce, l'astronave del giocatore si unisce alla formazione nemica. Se il giocatore ha ancora delle vite a disposizione, il gioco riprende con una nuova astronave. L'astronave catturata vola giù insieme al nemico che l'ha catturata, sparando al giocatore proprio come i normali nemici, e può essere colpita e distrutta. Il giocatore può liberare l'astronave catturata distruggendo il boss Galaga in volo, facendo legare l'astronave catturata all'astronave attuale del giocatore, raddoppiando la potenza di fuoco del giocatore ma rendendo il bersaglio due volte più grande. Galaga presenta un bug sfruttabile che può far sì che gli attaccanti smettano di sparare proiettili al giocatore, a causa di un errore di codifica. Inoltre, simile al famoso "Bug della schermata divisa" di Pac-Man, esiste in Galaga un bug in cui il gioco passa dal livello 255 al livello 0. A seconda dell'impostazione di difficoltà della macchina, questo può far bloccare il gioco, richiedendo di resettare o spegnere e riaccendere la macchina per iniziare una nuova partita.