In Underwater Cities, das pro Spieler etwa 30–45 Minuten dauert, repräsentieren die Spieler die mächtigsten Gehirne der Welt, Gehirne, die aufgrund der Überbevölkerung der Erde nominiert wurden, um die bestmöglichen und lebenswertesten Unterwassergebiete zu errichten.

Das Hauptprinzip des Spiels ist das Platzieren der Karten. Drei farbige Karten werden entlang der Kante des Hauptbretts in 3 x 5 Steckplätze gelegt, die ebenfalls farbig sind. Im Idealfall können Spieler Karten in gleichfarbige Felder legen. Dann können sie sowohl Aktionen als auch Vorteile nutzen: die im Feld auf dem Hauptplan abgebildete Aktion und zusätzlich den Vorteil der Karte. Durch Aktionen und Vorteile können Spieler Rohstoffe aufnehmen; Stadtkuppeln, Tunnel und Produktionsgebäude wie Bauernhöfe, Entsalzungsanlagen und Labore in ihrem persönlichen Unterwasserbereich zu bauen und zu modernisieren; seinen Marker auf der Initiativeleiste bewegen (was für die Spielerreihenfolge in der nächsten Runde wichtig ist); um die „A-Karten“ des Spielers zu aktivieren; und um Karten zu sammeln, sowohl spezielle als auch einfache, die bessere Entscheidungsmöglichkeiten während des Spiels ermöglichen.

Alle knapp 220 Karten – ob Spezial- oder Basiskarten – sind je nach Art und Zeitpunkt der Nutzung in fünf Typen unterteilt. Unterwassergebiete sollen doppelseitig sein, was den Spielern viele Möglichkeiten bietet, SPs zu erreichen und schließlich zu gewinnen.