Girls' Frontline, oyuncunun oyun içinde "T-Dolls" veya "Tactical Dolls" olarak bilinen ve her biri gerçek dünyadan bir ateşli silahı temsil eden android karakterlerini kontrol ettiği bir moe antropomorfizm oyunudur. Oyuncu, savaşta T-Doll'lara komuta eden ve kademeleri ve T-Doll'ların refahını organize eden bir bölgenin yeni işe alınmış bir komutanı olarak oynuyor. Savaşlar, hareket edebilen düşmanların bulunduğu belirli bir harita üzerinde sıra tabanlı strateji bulmacalarının, oyuncunun kendi kademelerini çağırabileceği rastgele öğe düğümleri ve helikopter pistleri/komuta düğümlerinin veya oyuncunun arkadaşının başkaları tarafından kullanılmak üzere profilinde ayarladığı kademeler olan destek kademelerinin ve düşman kademeleriyle gerçek zamanlı savaşların bir karışımıdır. Savaşlar çoğunlukla otomatiktir, ancak oyuncu isterse T-Doll'ların özel yeteneklerini manuel olarak etkinleştirebilir veya onları dizilişteki farklı noktalara sıralayabilir (oyuncu bunu savaş dışında, bir savaşa girerken varsayılan diziliş olarak ayarlamak üzere düzenleyebilir) veya sağlığı veya kaynakları korumak için geri çekilebilir). Oyuncular ayrıca isterlerse belirli kademeleri görevden tamamen çekme seçeneğine de sahipler. Oyun, her bir T-Doll'un seviyesini yükseltmek için kampanya görevlerinde, lojistik destek görevlerinde veya savaş simülasyonlarında oynayarak ilerler. Oyun ayrıca, T-Doll'ların ve ekipmanların üretimi ve ağır üretiminde veya Yurtta T-Doll'lar için kostümler ve mobilya setlerinin sınırlı bir süre için mevcut olduğu ve birkaç set ve kostümün sınırlı bir süre için mevcut olduğu, birkaç set ve kostümün daha ortaya çıkıp eklenmeden önce olduğu gibi gacha unsurlarını da içerir. Bir süre sonra, önceki gacha etkinliklerinden eski kostümler "Black Card" mağazasına eklenecek ve burada oyuncular bir miktar Siyah Kartı (daha önce hediye edilmiş olan bir kopya kostümün T-Doll'lara hediye edilmesiyle elde edilen) önceki bir gacha setinin kostümüyle değiştirebilecekler. Oyuncular yurtlarını mobilyalarla özelleştirebilir ve o yurtla ilgili kademedeki T-Doll'ların Chibi versiyonlarıyla etkileşime girebilir. Ayrıca T-Dolls'un sevgisini artıran T-Dolls yiyeceklerini ve kostümlerini de hediye edebilirler. Sevgi aynı zamanda savaştaki başarıdan da kazanılır ve T-Doll'lar öldüğünde (bir boss savaşı olmadığı sürece) veya aynı kademedeki başka bir T-Doll öldüğünde kaybolur.
Yıl 2060. Savaş dünyayı kaosa ve karanlığa sürükledi ve düzeni yeniden sağlama sorumluluğu hayatta kalanlarımıza düşüyor. Artık geçmişinizi gözden geçirmenin zamanı geldi. Yeteneğinizi taktiklerde kullanın ve dünyaya yayılan geniş kapsamlı komployu ortaya çıkarma mücadelesinde T-Bebeklerinize komuta edin. İnsanlığın ve geleceğimizin iyiliği için, bize katılın...