Neon Inferno — это гибридный сайд-скроллер, геймплей которого представляет собой взрывное сочетание двухмерного run-and-gun и галерейного шутера. Основой боевой системы выступает возможность вести огонь по противникам, находящимся одновременно как на переднем, так и на заднем планах. Тактическую глубину привносит механика Bullet Time, позволяющая отражать вражеские снаряды, а также возможность захватывать транспортные средства для преследования целей.

В центре повествования находятся два наемных убийцы — Анджело Морано и Мариана Витти. Выступая на стороне криминального синдиката, известного как Семья, они выполняют задания по устранению конкурентов. Проект Neon Inferno ставит перед ними задачу по установлению полного контроля над столичным полем битвы. В арсенале героев имеется множество улучшений и различных видов вооружения для смещения баланса сил в свою пользу.

Местом действия служит антиутопический Нью-Йорк образца 2055 года, погрязший в беззаконии и междоусобных войнах различных группировок. Городские пейзажи, выполненные в стилистике пиксель-арт, представляют собой неоновый киберпанк-мегаполис. Атмосферу упадка и постоянного конфликта дополняет тщательно подобранное музыкальное сопровождение, подчеркивающее напряженность происходящего.

Каждая миссия завершается столкновением с уникальным боссом, обладающим несколькими фазами и разнообразными атаками, что становится настоящей проверкой навыков. Для желающих разделить этот опыт с другом предусмотрен кооперативный режим прохождения. Наиболее хардкорным испытанием станет аркадный формат, требующий завершить весь путь на одном кредите.