Starlink: Battle for Atlas — action-adventure с видом от третьего лица, действие которой происходит в вымышленной звёздной системе Атлас. Игрок путешествует по различным частям звездной системы, встречается с различными инопланетными видами, заключает союз с ними и собирает команду из них. Формирование данных союзов изменяет состояние мира игры, что также следом изменяет характер игрового процесса. Игрок может использовать свой космический корабль для путешествия и исследования открытого мира системы Атлас.
В Starlink: Battle for Atlas есть поддержка многопользовательского режима с разделенным экраном для совместного исследования системы. Все корабли могут летать в космосе и спускаться к поверхности планеты. Переход между космосом и поверхностью планеты происходит «бесшовно». Каждая планета имеет свой собственный ландшафт, историю, опасности, флору и фауну, которые могут стать угрозой для игрока. Игрок может также участвовать в сражениях как в космосе, так и на поверхности планет. Космические корабли игрока могут настраиваться и комплектоваться по желанию игрока; замене могут подвергаться крылья, оружия и модули. Игроку предлагается экспериментировать с различными комбинациями оружия, поскольку разные враги по-разному реагируют на атаки. Кроме этого, игрок также может выбирать пилотов, у которых есть свои способности, которые могут быть использованы в бою. Например, один тип пилотов может замедлять время. В игре по четыре типа кораблей и пилотов.