《尼尔：机械纪元》中玩家将操作人型战斗机械寄叶部队，在开放世界与外星机械生命战斗。与一般同类游戏相比，游戏在某些场景下第三人称视角会从可自由移动的3D常见视角变为不可自由移动视角的平面视角，近似2D卷轴，还是十分有特点的。游戏中的战斗方式以近战为主，武器手感上分为轻快和重型两大类，类型上还有短剑、长剑、拳套以及长矛等各类。除了寄叶部队的各位小姐姐本体可控的还有辅助机，一种类似飞机游戏中僚机的单位来进行辅助射击。战斗期间可以闪避敌人攻击，根据时机优良来获得暂时无敌并反击敌人。

游戏中寄叶部队中各位小姐姐以高挑、傲人的身材和火爆着装引起了话题，特别是女主角之一的：寄叶2号B型（ヨルハ二号B型，YoRHa No.2 Type-B，CV 石川由依）人气最高。由于简称2B小姐姐，所以有“从此2B不再是骂人”的梗留存。由于受到不少正面的评价，也可以看出本作不仅仅依靠人气女主角撑场面，游戏本身素质还是不错的。