Team Fortress 2 è un videogioco di tipo sparatutto in prima persona multigiocatore, in cui due squadre di giocatori (Blu e Rossi) si affrontano per portare a termine la missione prevista dallo schema di gioco. La caratteristica principale del gioco è data dalla possibilità di scegliere il proprio personaggio da una rosa di nove classi, ognuna con i propri vantaggi e svantaggi, creando così situazioni di gioco spesso diverse.
Sono disponibili 9 classi di personaggiEsploratore: scarsa resistenza (125 punti vita) e ottima rapidità, è dotato di un fucile a canne mozze, una pistola ed una mazza da baseball. È capace di compiere doppi salti, cambiando direzione anche in volo. Inoltre, può conquistare punti di controllo (o muovere i carrelli) a velocità doppia.
Demolitore: buona resistenza (175 punti vita) e media velocità, è dotato di due diversi lanciagranate ed una bottiglia di whiskey. Il primo lanciagranate utilizza granate che esplodono a contatto diretto con personaggi o costruzioni avversarie o dopo tre secondi, se rimbalzano su una qualsiasi superficie. Il secondo lanciagranate utilizza granate adesive (sticky bombs) che possono essere attaccate anche su pareti e soffitti; queste non esplodono fino a che non vengono volutamente detonate con la pressione del tasto destro del mouse (tutte quelle depositate) o quando ne vengono depositate più di otto (solo la granata depositata per prima). Similmente al soldato, anche il demolitore può utilizzare queste granate per lanciarsi in aria e raggiungere punti altrimenti inaccessibili; il salto solitamente è di portata maggiore a scapito però di più punti vita.
Piromane: buona resistenza (175 punti vita) e buona velocità, è dotato di un lanciafiamme, un fucile a pompa e un'accetta da pompiere. Seppure abbia un raggio di azione limitato e consumi rapidamente le proprie munizioni, il lanciafiamme non necessita di essere ricaricato ed è in grado di infliggere danno anche dopo che il colpo è stato inflitto (tranne che ad altri Piro, per i quali vale solo il danno iniziale da contatto essendo protetti da tuta ignifuga). Con la pressione del tasto destro del mouse, il lanciafiamme emette un colpo d'aria compressa utile per respingere missili e granate avversarie, allontanare nemici e estinguere le fiamme su compagni di squadra; è inoltre considerato da alcuni uno del gruppo "difensori" perché è l'unico che riuscirebbe a trovare le spie invisibili semplicemente dando fuoco all'area circostante.
Soldato: buona resistenza (200 punti vita) è piuttosto lento, è dotato di un lanciarazzi, un fucile a pompa e una pala. Utilizzando il proprio lanciarazzi è in grado di lanciarsi effettuando salti altrimenti impossibili a scapito della propria salute (tecnica conosciuta come rocket jumping).
Grosso: eccellente resistenza (300 punti vita) ed estremamente lento, è facile bersaglio di cecchini, è dotato di una grossa mitragliatrice Vulcan, un fucile a pompa e dei propri pugni. La sua mitragliatrice, letale in combattimento ravvicinato ma poco efficace sulla media-lunga distanza, non necessita di essere ricaricata, tuttavia ha un alto consumo di munizioni.
Ingegnere: scarsa resistenza (125 punti vita) e media velocità, è dotato di un fucile a pompa, una pistola, una chiave inglese e due computer palmari. Questi ultimi due permettono al personaggio di costruire (o smantellare) delle strutture in grado di aiutare la propria squadra:
Torrette difensive (Sentry Guns): torrette mitragliatrici automatiche che rilevano la presenza di nemici e aprono il fuoco su di essi. L'ingegnere può rinforzare queste strutture, aumentandone la resistenza ed il potenziale offensivo.
Distributori (Dispensers): veri e propri distributori che riforniscono di punti vita e munizioni i membri della squadra. L'ingegnere può rinforzare queste strutture, aumentandone il quantitativo di salute e munizioni distribuite.
Teletrasporti (Teleporters): composti da due unità, una di ingresso ed una di uscita, consentono ai membri della squadra di potersi spostare rapidamente all'interno della mappa. L'ingegnere può rinforzare queste strutture, diminuendo il tempo di attesa necessario tra un utilizzo e l'altro.
Medico: media resistenza (150 punti vita) e buona velocità, è dotato di una pistola lancia-siringhe, un "fucile curante" ed una sega chirurgica. È capace di guarire -seppur lentamente- da eventuali ferite subite ed il "fucile curante" che ha in dotazione è capace di guarire i membri della propria squadra. Inoltre se usato su di un alleato illeso, ne aumenta il limite massimo di punti vita del 50%, ma solo fintanto che il medico continua a curarlo; in determinate circostanze, il medico può rendere se stesso ed il suo bersaglio alleato invulnerabile per una decina di secondi (übercharge).
Cecchino: scarsa resistenza (125 punti vita) e buona velocità, è dotato di un fucile di precisione, una mitraglietta ed un machete. Il fucile di precisione ha la caratteristica di avere uno zoom (attivabile con il tasto destro del mouse) che, se lasciato attivo, aumenta il danno inflitto dal colpo.
Spia: scarsa resistenza (125 punti vita) e buona velocità, è dotata di un revolver, un "sapper", un coltello, ed un kit di travestimento; inoltre, premendo il tasto destro del mouse è in grado di rendersi invisibile per una decina di secondi. Il "sapper" è un dispositivo atto a disabilitare (e distruggere) le strutture avversarie, mentre il coltello (un balisong) se usato alle spalle di un avversario ne provoca l'uccisione istantanea. Il kit di travestimento consente alla spia di cambiare il proprio aspetto in quello di un qualsiasi personaggio, sia della squadra avversaria che della propria.
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