События Killzone: Shadow Fall происходят через 30 лет после катастрофического завершения третьей части, на фоне многолетней войны между Вектой и Хелгастом. В центре кампании — разведывательная миссия Лукаса Келлана, теневого маршала. Вместо прежних узких боевых коридоров одиночная игра предлагает обширные пространства, несколько путей продвижения и скрытное проникновение. Перед встречами с патрулями можно настроить оснащение: сменные модули оружия позволяют подстроить его параметры под выбранный стиль боя, а раскладку клавиш разрешено переназначать для более точного прицеливания. Также доступны ограничения частоты кадров на 30 или 60 кадров для стабилизации рендеринга, анизотропная фильтрация для устранения искажений и разрывов изображения и AMD FSR 1, сохраняющий чёткость сложных спецэффектов.

Визуальная часть использует движок Decima, который отвечает за точную геометрию теней и правильное рассеивание света. Нелинейность и упор на скрытность разделили мнения игроков и вызвали споры о темпе повествования. Среди особенностей — фиксированное разрешение 1080p и долгая компиляция шейдеров при первом запуске сюжетной кампании. Если появляются сбои, их можно устранить повторным запуском; после этого кампанию удаётся пройти целиком, от начала до финальных титров.