Dans Underwater Cities, qui prend environ 30 à 45 minutes par joueur, les joueurs représentent les cerveaux les plus puissants du monde, des cerveaux nommés en raison de la surpopulation de la Terre pour établir les zones sous-marines les meilleures et les plus habitables possibles.

Le principe principal du jeu est le placement des cartes. Trois cartes colorées sont placées le long du bord de la carte principale dans 3 x 5 emplacements, qui sont également colorés. Idéalement, les joueurs peuvent placer des cartes dans des emplacements de la même couleur. Ensuite, ils peuvent prendre à la fois des actions et des avantages : l'action représentée dans la fente sur la carte principale et également l'avantage de la carte. Des actions et des avantages peuvent permettre aux joueurs d'engranger des matières premières ; construire et moderniser des dômes de ville, des tunnels et des bâtiments de production tels que des fermes, des dispositifs de dessalement et des laboratoires dans leur zone sous-marine personnelle ; déplacer leur marqueur sur la piste d'initiative (ce qui est important pour l'ordre des joueurs au tour suivant) ; pour activer les « A-cards » du joueur ; et pour collecter des cartes, à la fois spéciales et basiques, qui permettent de meilleures possibilités de décision pendant le jeu.

Les quelque 220 cartes, qu'elles soient spéciales ou basiques, sont réparties en quatre types selon le mode et l'heure d'utilisation. Les zones sous-marines sont prévues pour être recto-verso, offrant aux joueurs de nombreuses opportunités d'atteindre des PV et enfin de gagner.