O jogo é totalmente 3D, mapeado por uma grelha invisível; os veículos inclinam-se para encontrar terrenos acidentados, e os projécteis podem ser realisticamente bloqueados por obstruções. A câmera é de movimento livre e pode aumentar ou diminuir o zoom, girar e girar para cima ou para baixo enquanto navega no campo de batalha.

No jogo, os elementos de estratégia usuais em tempo real, como a construção da base e a coleta de recursos são seguidos, mas Metal Fatigue difere dos outros títulos ao oferecer aos jogadores para fazer batalha com malabaristas gigantes de alta tecnologia no estilo mech-style chamado Combots.

Combots podem ser personalizados por quatro partes principais de combot: um tronco, um único par de pernas e duas peças separadas de braço (excluindo os pilotos de combot). O jogo também permite que os jogadores salvem Combots inimigos destruídos e suas várias partes. As peças salvadas podem ser enxertadas nos próprios combots do jogador (ou por um combot no campo, ou trazidas de volta e construídas em um novo,) e, mais importante, elas podem ser pesquisadas e revertidas, adicionando o componente na base tecnológica do jogador.

No jogo, as unidades são incapazes de aumentar na classificação através da experiência. Entretanto, após a conclusão de uma missão de um jogador, o jogador recebe pontos que poderiam ser usados para atualizar pilotos de combot, veículos ou estruturas.

O jogo também coloca ênfase na guerra de vários níveis. O campo de batalha é dividido em três camadas de combate: um nível orbital, um nível de superfície e um nível subterrâneo. Combots com capacidades de voo são capazes de atravessar à vontade entre o nível orbital e o nível de superfície. Apenas veículos são capazes de atravessar o nível subterrâneo, que deve ser introduzido a partir da superfície, embora uma instalação de produção de veículos possa ser construída após um elevador ter sido construído por uma unidade de perfuração e as unidades construtoras tenham sido enviadas para baixo.