Girl Detective White Cat представляет собой детективную историю, выполненную в формате 2D сайд-скроллера. Игрокам предстоит взять на себя роль Белой Кошки, которая вместе со своим помощником Тенью только что открыла собственное агентство. Их первое официальное дело станет отправной точкой в карьере. Для его расследования потребуется исследовать город, отыскивать и анализировать улики, что и заложит основу для дальнейшего развития сюжета этой увлекательной игры.

Основная задача в игре Girl Detective White Cat — раскрыть тайну, тщательно изучая локации и разгадывая головоломки. По ходу сюжета открываются различные игровые механики. Ключевые действия включают осмотр окружающего пространства для сбора информации и использование логики, чтобы соединить найденные подсказки в новые нити расследования. Игрок управляет главной героиней, перемещаясь по разным районам, взаимодействуя с предметами и диалогами с персонажами для продвижения дела.

Игровой процесс разнообразен: наряду с интеллектуальными загадками встречаются экшен-сцены и эпизоды, требующие быстроты реакции. Раскрытие первой тайны втягивает героев в водоворот более масштабных событий, значительно расширяя первоначальные рамки задания. Этот сольный проект следует линейному повествованию, в котором Белая Кошка и Тень постепенно узнают всё новые детали. Окружающий мир игры выстроен из множества детализированных уличных элементов, которые создают атмосферу каждого конкретного городского района.