В эпичном шутере DOOM 64 игрок возьмет управление над пехотинцем Объединенной Аэрокосмической Корпорации. Как и в предыдущих частях игры, главный герой не имеет имени и обладает званием обычного солдата. Вы должны переместиться на Красную планету, чтобы вновь сразиться с полчищами монстров и другими ужасающими тварями. Игра использует псевдотрехмерную графику, но, это не мешает вам насладиться геймплеем. Вы будете перемещаться по разнообразным локациям с уникальным дизайном. Сражайтесь на станции ОАК, либо убивайте врагов в Аду. Вы будете следовать комнатам, разделенным между собой перегородками, стенами и дверям.

Находите новое оружие на локациях. Вы можете найти полезные предметы, например, боеприпасы или аптеки на секретных областях. До них можно добраться, нажав на настенную кнопку, разгадав головоломку или дернув рычаг. Бензопила, автоматы, РПГ, высокотехнологические пушки, лазерные орудия и много другого оружия откроется вам по мере прохождения сюжета. Вы встретите большое разнообразие врагов. Некоторые из них — ужасающие монстры, способные быстро перемещаться, летать или плескаться ядовитыми смесями. Иногда вы будете сражаться с боссами, обладающими большим количеством здоровья и урона. Подбирайте временные бонусы, разбросанные на территориях, например, неуязвимость, повышенный урон и другие. Убейте всех противников и вновь спасите человечество.