В пустынном мире XBS-87 элитный отряд Галактического Союза противостоит фанатикам культа Железного Бога и армии автоматонов, напавшим на местных жителей. Ironsand — кооперативный шутер с элементами рогалика: команды численностью до четырёх бойцов штурмуют укреплённые города и очищают дюны от монстров. Для выполнения главной задачи отведено пять попыток. После каждой уцелевшие выбирают усиления, помогающие продвинуться дальше.

Результат операций зависит от командной слаженности и сочетания навыков. Отряд может выбрать одну из четырёх ролей: инженер возводит турели, медик лечит, защитник устанавливает щиты, а берсерк наносит огромный урон. В арсенале есть плазменное, лазерное и ракетное оружие; стихийные эффекты можно комбинировать, создавая смертоносную сборку.

После каждой гибели локация частично генерируется заново, поэтому бойцам приходится приспосабливаться к изменившемуся окружению. Поражение отряда также запускает процедурную перестройку карты. Разрушение построек и мостов меняет устройство поля боя. Спасённые аборигены поддерживают команду в опасных рейдах, а среди противников встречаются массивные шагающие роботы с тяжёлым артиллерийским вооружением.