The Outer Worlds es un videojuego de rol con una perspectiva en primera persona. En las primeras etapas del videojuego, el jugador puede crear su propio personaje y desbloquear una nave, que actúa como el espacio central del videojuego. Aunque el jugador no puede controlar su nave, sirve como un punto de viaje rápido para acceder a diferentes áreas del juego y al inventario del jugador. El jugador puede encontrar y reclutar personajes no jugadores como compañeros que tienen sus propias misiones e historias personales. Al acompañar al jugador, los compañeros actúan como una ayuda en el combate. Cada compañero tiene sus propias habilidades individuales y ataques especiales, y también puede desarrollar su propia especialización de habilidades. Al explorar, el jugador puede traer hasta dos compañeros junto a ellos, mientras que el resto permanece en el barco. El jugador puede tomar numerosas decisiones de diálogo, que pueden influir en la historia ramificada del videojuego. También pueden responder a los PNJ de varias maneras, como actuar de manera heroica, maníaca o morónica.
Durante las situaciones de combate, el jugador puede usar varios tipos de armas, como cuerpo a cuerpo y armas de fuego, que tienen tres tipos de munición: ligera, media y pesada. Estas armas se pueden personalizar para agregar daño elemental. El jugador puede usar sigilo o habilidades sociales (persuasión) para evitar el combate por completo. A medida que el jugador progresa, gana puntos de experiencia, que el jugador y sus compañeros pueden usar para subir de nivel y desbloquear nuevas habilidades. El jugador puede desarrollar sus habilidades técnicas, que se dividen en tres categorías: ciencia, medicina e ingeniería. Por ejemplo, el jugador puede usar un rayo retráctil para reducir a un enemigo. El jugador puede invertir puntos en estas habilidades, que desbloquearán nuevas ventajas que mejoran la eficiencia del combate. El jugador también puede entrar en un estado de "dilatación del tiempo táctico", que ralentiza el tiempo y revela las estadísticas de salud de los oponentes , lo que le otorga al jugador ventajas tácticas. A medida que el jugador lidera a sus compañeros, mejoran la fuerza de combate y la resistencia de sus compañeros. El jugador también puede obtener una "falla" que ocurre cuando el jugador falla repetidamente en ciertos segmentos de videojuego. Los defectos debilitan al jugador de alguna manera, pero también le dan ventajas y ventajas adicionales.