Embora Metal Walker seja um RPG de console, as batalhas são travadas em uma atmosfera de pinball ou bilhar em uma arena de perspectiva de cima para baixo. À medida que cada turno da batalha começa, os jogadores decidem em que direção um Andarilho de Metal se moverá e com que força ele se moverá. Os jogadores são encorajados a formar estratégias que permitam que os Metal Walkers atinjam um único inimigo, saltem de uma parede e atinjam outro inimigo, tudo em um único turno. No campo de batalha, os jogadores podem jogar vários tipos diferentes de itens no campo. Os itens são usados quando um Andarilho de Metal os atinge. Cápsulas e itens de cura fortalecem e curam Caminhantes Metálicos, enquanto itens de ataque, como Napalm, só são úteis quando o inimigo os atinge. Também existem Analisadores, que fornecem ao jogador Dados de Digitalização para qualquer Andarilho de Metal que seja devolvido a eles. Sucata de metal vencida após a batalha pode então ser usada com os Dados de Digitalização para criar novos Andarilhos de Metal ou comprar itens. Quando um inimigo é destruído, o Metal Walker do jogador ganha pontos de experiência e um item pode ser obtido. Se o Andarilho de Metal do jogador ficar sem pontos de Vida, o jogador perderá metade dos restos transportados e terá que começar a partir do último ponto de salvaguarda. Fora da batalha, os jogadores exploram um mundo superior de cima para baixo, onde podem explorar várias cidades e masmorras. A maioria das batalhas ocorre como encontros aleatórios. O mundo superior tem vários elementos interativos, como a água, que o jogador precisa de um certo número de Núcleos para atravessar. O jogador só pode carregar um Andarilho de Metal de cada vez e seguirá o personagem principal no mundo superior. Ao derrotar os chefes do jogo, os jogadores ganham Unidades Principais, que permitem que os Metal Walkers evoluam para formas novas e mais fortes.