Dolls Nest — трёхмерный экшен о Боевой Единице, которой управляет игрок в разрушенном мире. Это настраиваемая меха-девушка, исследующая Ход — огромный фабричный комплекс в обширном кратере. Цель путешествия — пройти через механические пространства и раскрыть тайны, спрятанные в центре Ход. Пути преграждают автоматизированные враги, а продвижение зависит и от умения справляться с препятствиями локаций.

Ландшафт Ход усеян обломками механизмов и разрушенными зданиями; здесь также действуют бронированные машины. Чтобы выжить, нужно отыскивать и использовать ресурсы опустошённого мира. Детали и прочие найденные предметы помогают справляться с испытаниями. В бою важно рассчитывать их расход: уклонения и применение оружия тратят энергию Боевой Единицы. Если во время столкновения запас иссякнет полностью, машина останется беззащитной, поэтому уровень энергии необходимо поддерживать.

Победа над важными противниками открывает ранее недоступные сектора Ход и иногда приводит к неожиданным событиям. Боевой блок можно глубоко модифицировать, заменяя компоненты; смена запчастей позволяет менять возможности меха-девушки. Подбирая детали под обстановку, игрок влияет на эффективность против конкретных врагов и в разных условиях местности.