Robo Runner er et afslappet løbespil med battle-arena-elementer, der minder om Mecha Run. Det forbedrede gameplay omfatter løbekontrol, en straf for ikke-flyvende løb fra en bane ud i vandet og flere unikke våben.
Spilleren forsøger at nå enden af forhindringsbaner med lige og delt bane, der flyder på et hav. De har lov til at bruge én robot til enhver tid fra et udvalg af to eller flere robotter til at overvinde forhindringer, herunder en enhjulet robot med våben, en spidskugle, en kugle med pigge, en klingeformet snurretop, en minitank, en boremaskine og et fly. Blandt forhindringerne er fjendtlige tropper, pigge, vægge og sporhuller. Boss-kampene omfatter fjender, der kan affyre laserstråler, skyde krystalformationer eller generere grønne tornadoer.
Robo Runner sætter ikke robotten på automatisk kørsel. I stedet styrer spilleren alle retnings- og hastighedsrelaterede handlinger. Våbnene affyres automatisk. Hver robot har særlige evner, der modvirker forhindringer på en bane. Spilleren kan f.eks. bruge encykelrobotten til at skrumpe størrelsen på gigantiske stikmænd, en boremaskine til at rive objekter fra hinanden eller et fly til at flyve over alting. Spilleren accepterer disse robotter og deres bonusfærdigheder ved at se reklamer. Hvis et niveau er for svært, kan spilleren springe det over ved også at se en reklame.
