Un juego de disparos en tercera persona, que gira en torno a la Oficina de Operaciones y Comando, también conocido como XCOM. William Carter, una vez un exitoso agente de la CIA, es reclutado por la oficina de XCOM para detener una invasión alienígena después de que, sin saberlo, termina en medio de ella. Todo esto está ambientado en el contexto de una atmósfera de los años 60.
Durante las peleas tácticas, uno puede usar "el sistema Battle Focus" para ralentizar el tiempo y pensar en movimientos estratégicos para colocar a sus agentes y cambiar el rumbo a su favor. Si uno de tus agentes pierde la vida, no volverá al juego (muerte permanente), lo que hace que la estrategia para salir con vida de una escaramuza sea mucho más difícil. Todos los agentes que vienen en las misiones pueden actualizarse y ser útiles con sus propias ventajas y especialidades. Vas a cada misión con otros dos agentes que, al igual que tú, ganan experiencia al enfrentarse a invasores alienígenas. Los tipos de agentes básicos son comando, francotirador, soldado e ingeniero, que se limitan al arma con la que son más hábiles, es decir, un rifle de francotirador, una ametralladora, una pistola o una escopeta. A medida que descubras e investigues más adelante las armas enemigas, también podrás asignárselas.
Todos los agentes están equipados con un dispositivo especial que les otorga habilidades para ayudar en el combate, y cada una de estas habilidades se puede mejorar, pero muchas son mutuamente excluyentes. Mientras que otros agentes pueden clasificarse hasta el nivel 5, William Carter puede alcanzar el nivel 10 y tener habilidades más destructivas, como convocar a un alienígena Silacoid o un dron de estilo alienígena para luchar a tu lado, e incluso usar tu control mental para hacer que el combatiente enemigo luche por él. usted, incluso las élites y los comandantes. La mayor parte del juego se basa en tácticas de cobertura y en dar órdenes a tus agentes para flanquear al enemigo o usar sus propias habilidades para ayudarte. También puedes curar a tus agentes y a ti mismo, evitando así que un agente herido de muerte muera, incluso si ese agente eres tú, en cuyo caso debes dar una orden a uno de tus camaradas para que venga y te reviva mientras aún hay tiempo.
Entre misiones, explorarás la base de XCOM y hablarás con otros personajes que pueden abrir misiones secundarias menores en la base. Durante los diálogos iniciales, es posible que se le soliciten varias opciones que pueden afectar ligeramente ciertas cosas en el juego, como decidir encubrir la conspiración o sacarla a la luz, mientras que los diálogos finales le permiten preguntar sobre cosas para obtener más información sobre enemigos, investigar y otros eventos. El mapa de misiones muestra noticias del frente, misiones menores que te permiten ganar experiencia adicional, misiones de agentes a las que puedes enviar a tus agentes para adquirir nuevo personal o tecnología, y misiones principales que hacen avanzar la historia.