На відміну від своїх попередників, Front Mission Evolved є шутером від третьої особи, а не стратегічну гру. Гравець бере на себе роль Ділана Ремсі, механіка-робота. Коли терористи атакують Нью-Йорк, він бере під свій контроль одного з них, щоб урятувати свого батька. Під час гри він зустрічає союзників, які (автономно) б'ються на його боці в більшості місій.
На відміну від інших ігор, заснованих на мехах, роботи в цій грі рухливі: вони можуть стрибати та ухилятися. Сам геймплей дуже простий: проходьте лінійні рівні, знищуючи всіх супротивників. Єдиним винятком є піші місії, в яких гравець повинен проникати до будинків. Боєприпаси та обладунки обмежені і не поповнюються власними силами, але гравець може ходити по ящиках за закусками. Край. система захисту діє як звичайний режим кулі: її не можна використовувати нескінченно, вона уповільнює час і знижує збитки.
Між місіями гравець може купувати нову зброю чи спорядження та змінювати зовнішній вигляд меха.