Nuclear Epoch объединяет выживание среди выжженных земель, строительство поселений и рискованные вылазки за добычей. Смерть персонажа означает окончательную потерю всего его снаряжения, поэтому командные походы и согласованные действия повышают вероятность вернуться с собранным. В убежищах можно устраивать места для совместного отдыха, обмениваться редкими ресурсами и приглашать полезных компьютерных обитателей в форты.

Чтобы справляться с опасностями пустоши, игроки строят укреплённые убежища из найденных материалов и исследуют пять смертельно опасных регионов, создаваемых процедурно. Команда может сразиться с неповторимыми гигантскими мутантами-боссами. Редкие ценные артефакты продаются напрямую на торговой площадке, а новых поселенцев привлекают для развития инфраструктуры. Также доступны настройка оружия с особыми боевыми свойствами, выращивание верных боевых питомцев из опасных местных мутантов и постепенное улучшение вооружения прямо в ходе боя.