Gra jest w pełni trójwymiarowa, odwzorowana przez niewidzialną siatkę; pojazdy przechylają się, aby sprostać pagórkowatemu terenowi, a pociski mogą być realistycznie blokowane przez przeszkody. Kamera porusza się swobodnie i może przybliżać i oddalać, obracać i przesuwać w górę lub w dół podczas poruszania się po polu bitwy.

W grze występują zwykłe elementy strategii czasu rzeczywistego, takie jak budowanie bazy i zbieranie zasobów, ale Metal Fatigue różni się od innych tytułów, oferując graczom walkę z gigantycznymi, zaawansowanymi technologicznie mechami w stylu juggernautów zwanych Combots.

Komboty mogą być dostosowywane przez cztery główne części kombota: tors, pojedynczą parę nóg i dwa oddzielne kawałki ramion (z wyjątkiem pilotów kombota). Gra pozwala również graczom na ratowanie zniszczonych Combotów przeciwnika i ich różnych części. Ocalone części mogą zostać przeszczepione na własne comboty gracza (albo przez combota w terenie, albo przyniesione z powrotem i wbudowane w nowego), a co ważniejsze, mogą zostać zbadane i poddane inżynierii wstecznej, dodając komponent do bazy technologicznej gracza.

W grze, jednostki nie są w stanie zwiększyć rangi poprzez doświadczenie. Jednakże, po ukończeniu misji dla jednego gracza, gracz otrzymuje punkty, które może wykorzystać do ulepszenia pilotów combotów, pojazdów lub struktur.

Gra kładzie również nacisk na wielopoziomowe działania wojenne. Pole bitwy podzielone jest na trzy warstwy walki: poziom orbitalny, poziom powierzchniowy i poziom podziemny. Komboty posiadające zdolność latania są w stanie przemieszczać się pomiędzy poziomem orbitalnym a poziomem powierzchniowym. Tylko pojazdy są w stanie przemieszczać się po podziemiach, do których trzeba dostać się z powierzchni, choć po zbudowaniu windy przez jednostkę wiertniczą i wysłaniu na dół jednostek konstrukcyjnych można zbudować zakład produkcji pojazdów.

.