Dark Sector to gra akcji ukazana z perspektywy pierwszej lub trzeciej osoby.

Akcja gry osadzona została w przyszłości. Gracz kieruje postacią byłego agenta CIA Haydena Tenno. Bohater musi wykonać trudne zadanie na terenie skażonym tajemnicza substancją, która powoduje u ludzi daleko idące mutacje, zmieniając ich w potężne bestie. Wkrótce po lądowaniu postać zostaje zainfekowana co powoduje powolną przemianę ciała bohatera w metaliczną zbroję o rozmaitych specjalnych właściwościach. Jest to o tyle istotne, że wojsko mające spacyfikować teren ma rozkaz strzelać bez ostrzeżenia do wszystkich mutantów.

Gracz może zdecydować się zarówno na takie kierowanie postacią by unikała wykrycia i atakowała z zaskoczenia, jak i na prowadzenie jej do otwartej walki. Do dyspozycji użytkownika oddano szereg broni białych i palnych. W trakcie rozgrywki postać stopniowo zmienia swój wygląd i poznaje nowe umiejętności.

Grafika programu jest w pełni trójwymiarowa. Produkt wyposażono w tryb rozgrywki wieloosobowej.