Watch Dogsin tärkein pelimekaniikka on hakkerointi ja valvonta. Pelin päähenkilö Aiden Pearce voi käyttää mitä tahansa kaupungin keskitettyyn käyttöjärjestelmään (ctOS) sidottua laitetta aseena kaupunkia vastaan. Pelinäytöksen aikana Aidenin nähdään häiritsevän matkapuhelimia toimiakseen häiriötekijänä, kun hän astuu turhamaisen taidenäyttelyn sisään, kuuntelevan puhelua saadakseen tietoja kohteestaan ja manipuloivan liikennevaloja aiheuttaakseen suuren ruuhkan, jonka tarkoituksena on saada kohde ja hänen roistonsa ansaan. Pelaaja voi myös saada ctOS:stä tietoja kohtaamistaan NPC:istä, mukaan lukien tietoja demografisista tiedoista, terveydentilasta ja väkivallan todennäköisyydestä. Taistelussa käytetään yhdistelmää hiiviskelykomponentteja sekä kolmannen persoonan ampumapelien peittelyyn perustuvaa mekaniikkaa. E3-demossa esiteltiin myös co-op-pelaamista, kun painopiste siirtyi toiseen hahmoon nimeltä Bixxel_44 (jota ohjaa toinen pelaaja) sen jälkeen, kun Aiden oli onnistuneesti tappanut kohteensa, joka sai käskyn suojella Aidenia pysäyttämällä poliisit, jotka yrittivät saada hänet kiinni.