Dengeki Bunko: Fighting Climax объединяет героев из разных произведений Dengeki Bunko. В игре представлены около 40 персонажей из таких популярных серий, как Sword Art Online, Durarara!, Shakugan no Shana, Toradora!, Toaru Majutsu no Index, Accel World, Spice & Wolf и многих других. Помимо этого, в качестве приглашенных гостей выступают герои из игр Valkyria Chronicles и Virtua Fighter.

Хотя в игре присутствует сюжет, он служит лишь предлогом для битв между персонажами разных миров. Знакомиться с историей можно благодаря коротким анимированным сценкам в стиле визуальных новелл, которые демонстрируются между боями в режиме кампании.

Геймплей Dengeki Bunko: Fighting Climax выполнен в классическом двухмерном формате файтингов. Отличительной особенностью является наличие второго персонажа, который поддерживает основного бойца на арене. Дополнительный герой вызывается при заполнении специальной шкалы и может быть выбран из более чем двадцати доступных.

Управление персонажами интуитивно понятно — к услугам игроков три вида атак: слабые, средние и сильные.