Nueve robots, distintos en sus habilidades, se encuentran en una arena y luchan por ganar la batalla. SD Robo Battle Arena se puede jugar en modo un jugador en los modos "Campaña" o "Combate Rápido". Si quieres, puedes demostrar tus habilidades junto a un amigo en los modos de juego "Supervivencia", "Captura la Bandera" o "Deathmatch", cada uno de ellos muy entretenido y disponible en la sección "Multijugador". Puedes realizar ataques más efectivos con las armas que caen de las cajas. Además, puedes aumentar el número de robots en la arena hasta seis.