Horizon Zero Dawn es un videojuego de rol con elementos de shooter, acción y aventura en tercera persona. El juego se ambienta en un mundo post-apocalíptico donde reina la naturaleza, las zonas rurales, zonas montañosas y bosques. Cuenta con un ciclo diurno y nocturno, además de un sistema meteorológico dinámico.

Los jugadores controlan a Aloy, una hábil arquera y cazadora de la tribu de los Nora. En cuanto a sus habilidades de combate, Aloy puede eliminar a sus enemigos de diversas maneras haciendo uso de las trampas, del arco, explosivos y la lanza. Existen diferentes tipos de arcos de combate que Aloy puede usar como: el arco de caza y de guerra, (para combates a distancia media), y el arco de primera (capaz de lanzar flechas de precisión para combates a larga distancia). También puede crear diferentes tipos de flechas y municiones. Además, Aloy también cuenta con la honda (que sirve para lanzar bombas explosivas, eléctricas y de congelación) y con la "Aturdidora" (que se usa para colocar trampas de cable con puntos de anclaje). Con el arma Lanzacuerdas, Aloy puede inmovilizar a las máquinas más grandes y derribarlas.⁶​

En cuanto a los recursos, Aloy puede obtener recursos de las máquinas destruidas así como de la vida animal y natural. Estos recursos le permiten crear municiones y trampas, ya sea para el arco, la honda o la Aturdidora, y crear pociones para restaurar la vitalidad. También le permiten fabricar y modificar armas, armaduras y mochilas, ya sea para aumentar la capacidad de carga de armamento o ampliar espacio en el inventario.

En el mundo de Horizon Zero Dawn, los jugadores pueden cumplir misiones secundarias. Estas misiones consisten, por lo general, en rescatar personas desaparecidas o en peligro, buscar objetos o componentes valiosos, investigar o resolver problemas y acabar con ciertos enemigos, sean humanos o máquinas.

Al completar las diferentes misiones que ofrece, Aloy obtiene experiencia y aumenta de nivel ganando un punto de habilidad. Estos puntos están disponibles cada vez que los jugadores completan la experiencia requerida y pueden distribuirse en tres ramas del árbol de habilidades: Merodeadora, Valiente y Recolectora. Las habilidades del árbol Merodeadora aumentan el sigilo, las del árbol Valiente incluyen técnicas de combate y las del árbol Recolectora se refiere a las habilidades curativas y de recolección.

Aloy puede usar el sigilo para pasar desapercibida, esconderse de sus enemigos, emboscarlos o eliminarlos sin llamar la atención. También puede moverse en el agua, ya sea para ir a lugares que no son accesibles a pie o eliminar silenciosamente a los enemigos. Otra habilidad que posee Aloy es que puede sabotear a las máquinas. Incluso puede controlarlas para desplazarse mucho más rápido con ellas por el mapa. Además, Aloy posee el Foco, un dispositivo neuronal que le permite escanear el entorno así como conocer detalles relevantes sobre sus enemigos y los recursos que poseen. Con el Foco, Aloy puede acceder a información de interés, seguir pistas o examinar evidencias. Otra opción disponible en el juego es que Aloy puede dialogar con personajes no jugables a través de diferentes opciones. Dependiendo de las opciones que elija, algunos personajes vivirán o morirán. Además, los jugadores pueden viajar rápido o guardar la partida usando la fogata. Solo pueden viajar rápido una vez que descubren los puntos de viaje en el mapa.