Steam-Heart's est un shoot 'em up qui se compose de sept niveaux et d'un mode deux joueurs[2],[5]. Le niveau de difficulté est paramétrable et se décline en trois niveaux : facile, normal et difficile[1]. À la fin de chaque niveau, des images érotiques apparaissent avec du texte pour les dialogues[1],[2],[3]. Le jeu se déroule sur la planète Westina, le joueur incarne un humanoïde du nom de Blondia Varady surnommé « Blow », il a pour objectif de sauver les habitants de la planète qui ont été contaminés par un virus qui altère leur comportement[7],[5]. Le second personnage sélectionnable est Fallandia surnommée « Falla », elle est la sœur hermaphrodite de Blow[8],[9],[6]. Tous les deux sont épargnés par la maladie. Grâce au support CD-Rom, des voix sont ajoutées aux personnages et les images de fin de niveau sont redessinés pour les versions PC-Engine CD-Rom² et Sega Saturn, la version Saturn possède globalement un meilleur rendu graphique[3],[5].
Le gameplay de Steam-Heart's est classique aux shoot 'em up, les deux personnages disposent de deux armes principales et diverses armes secondaires. Toutefois, la particularité de Steam-Heart's est que le joueur ne meurt pas immédiatement après un coup, il dispose d'une jauge d'énergie qui lui permet de résister à plusieurs tirs[10]. Les armes peuvent être améliorées en collectant les bonus qui leur sont associés. Le « Vulcan Cannon » est l'arme par défaut des protagonistes, après son amélioration, le canon augmente la cadence de tire et sa dispersion[2],[9]. Les améliorations sont représentées à l'écran par des lettres pour les armes principales (V pour Vulcain et L pour Laser)[2]. Le joueur peut stocker trois armes supplémentaires qu'il ramasse au cours du jeu[10]. Les missiles, lasers à tête chercheuse et bombes au napalm font partie de ces armes supplémentaires stockables[10]. En plus des armes, d'autres bonus sont à récupérer à l'écran, quatre objets au total, ils servent à récupérer la jauge de bouclier, restaurer l'entièreté de la jauge de bouclier, être invincible durant un certain temps et/ou à maximiser la puissance de l'arme principale[10].