Zufallskämpfe sind bei Eternal Sonata ausgeschlossen, jeder Auseinandersetzung kann im Prinzip aus dem Weg gegangen werden, was letztlich aber verhindert, dass sich die Mitglieder einer Gruppe weiterentwickeln. Das Kampfsystem von Eternal Sonata setzt sich aus rundenbasierenden und Echtzeitelementen zusammen. Wenn der Kampf beginnt, stehen sich die Gruppe und die Gegner auf einem begrenzten Areal gegenüber. Es passiert solange nichts, bis eine Aktion durch den Spieler begonnen wird, dies kann entweder Laufen oder Angreifen sein. Eine Kombination aus beidem kann beliebig oft innerhalb der fünf Sekunden, die pro Charakter zur Verfügung stehen durchgeführt werden. Die „Tactical Time“, also die Zeit, bevor die erste Aktion begonnen wird, ist am Anfang des Spiels unbegrenzt, somit ist taktisches Überlegen ohne Stress zu bewältigen. Im späteren Verlauf wird es aber eine Beschränkung geben.
Jeder Charakter besitzt Licht- und eine Schattenangriffe, die vor dem Kampf auf jeweils einen festgelegt werden müssen. Die Kampfareale weisen helle und dunkle Bereiche auf. Nur in hellen können Lichtangriffe durchgeführt werden, entsprechendes gilt andersherum für Schattenangriffe. Interessant dabei ist, wenn z.B. ein Areal nur durch Sonne beschienen ist, kann ein Charakter in den Schatten eines anderen rennen und dort einen Schattenangriff durchführen. Jeder Treffer füllt das „Echometer“, welches hilft Spezialattacken stärker zu machen. Geblockt werden gegnerische Angriffe ganz einfach in Echtzeit durch gut getimtes Drücken des B Buttons.