Metro Exodus является шутером от первого лица с элементами survival horror и стелс-экшен. Действия проходят на постапокалиптических пустошах территории Российской Федерации и в Казахстане, где игрок должен справляться с новыми опасностями мира и участвовать в борьбе против мутировавших существ, а также враждебно настроенных людей. Игрок владеет арсеналом огнестрельного и метательного оружия, которое может быть улучшено. В игре представлена смесь линейных уровней и открытых локаций, доступных для исследования игроком. Также присутствует динамическая система погоды, цикл дня и ночи и смена сезонов времён года по мере продвижения истории