Cyberpunk 2077 được chơi từ góc nhìn thứ nhất. Người chơi vào vai một tên lính đánh thuê tên là V,[4] và có thể tùy biến giọng nói,[5] khuôn mặt, kiểu tóc, cơ thể, xuất thân và trang phục của nhân vật. Các nhóm chỉ số—Body (thể chất), Intelligence (trí tuệ), Reflexes (phản xạ), Technical (kỹ thuật) và Cool (điềm tĩnh)—chịu ảnh hưởng bởi lớp nhân vật mà người chơi lựa chọn, bao gồm NetRunner (hack), Techie (vận hành máy móc), và Solo (chiến đấu). V phải tìm đến các bác sĩ "ripperdoc" để nâng cấp và mua bộ phận cấy ghép; các thiết bị tiêu chuẩn quân đội thì có thể được mua từ thị trường chợ đen.[6] Độ hiếm của các vật phẩm được thể hiện thông qua một hệ thống màu sắc.[7] V có thể núp, ngắm bắn, chạy, nhảy và trượt trên sàn.[8][9] Các vũ khí cận chiến cho phép chiến đấu ở cự ly gần.[10][11] Còn vũ khí tầm xa thì bao gồm ba loại—Power (tiêu chuẩn), Tech (bắn đạn xuyên qua tường và cơ thể người) và Smart (bắn đạn tự tìm mục tiêu)—tất cả đều có thể được tùy biến và điều chỉnh.[12][13] Có bốn loại sát thương—Physical (vật lý), Thermal (nhiệt), EMP (xung điện từ) và Chemical (hóa học).[14][15][16] Càng sử dụng vũ khí, nhân vật sẽ càng nâng cao độ chính xác và tốc độ nạp đạn của mình (được thể hiện qua hành động thực tế của nhân vật).[17] Các thợ vũ khí (Gunsmith) có thể sửa chữa và nâng cấp vũ khí.[10] Người chơi có thể hoàn thành trò chơi mà không cần sát hại bất kỳ ai,[18] bằng cách sử dụng các vũ khí và bộ phận cấy ghép không gây chết người.[19]

Thành phố Night City, California là một thế giới mở bao gồm sáu khu vực—khu tài chính City Center, khu của người nhập cư Watson, khu Westbrook sang trọng, vùng ngoại ô Heywood, khu Pacifica đầy những băng đảng và khu công nghiệp Santo Domingo. Người chơi cũng có thể khám phá khu vực Badlands bao quanh thành phố. V di chuyển bằng chân hoặc trên các phương tiện, trong đó các phương tiện có thể được điều khiển từ góc nhìn thứ nhất hoặc thứ ba.[6] Xe cộ có thể đâm vào người đi bộ.[13] Nếu V phạm pháp, lực lượng cảnh sát có thể sẽ phản ứng tùy thuộc vào địa điểm.[20][21] Người chơi có thể nghe nhiều đài phát thanh.[22] Chu kỳ ngày-đêm và điều kiện thời tiết sẽ ảnh hướng đến hành vi của các NPC.[12][23] V sở hữu một căn hộ và một nhà để xe.[10][24] Ở Night City có những nhân vật không nói tiếng Anh; ngôn ngữ của họ có thể được dịch bằng các bộ phận cấy ghép đặc biệt.[25] "Braindance" là một thiết bị cho phép V sống lại những trải nghiệm của người khác.[26][27] Lời thoại phân nhánh cho phép người chơi lựa chọn cách hành động và tương tác với NPC khi làm nhiệm vụ.[28] Các nhiệm vụ chính thưởng điểm kinh nghiệm để gia tăng các chỉ số của nhân vật; các nhiệm vụ phụ thì thưởng "street cred" (tiếng tăm trên giang hồ) cũng như mở khóa các kỹ năng, cửa hàng, địa điểm và nhiệm vụ khác.[7][12][13][29] Chúng được giao bởi các nhân vật được biết đến với tên gọi Fixer.[13] Trong suốt trò chơi, V được nhiều người bạn đồng hành hỗ trợ.[10] Người chơi có thể dùng thực phẩm để hồi phục sức khỏe cho nhân vật, và xem các vật phẩm trong hòm đồ của V.[9] Các minigame bao gồm hack, đấm bốc, đua xe,[30] võ thuật và bắn súng tại trường bắn.[31] Lựa chọn của người chơi sẽ dẫn đến những kết cục khác nhau.[27]