SteamWorld Dig ist ein 2D-Plattformspiel, das sich um den Abbau von Ressourcen und Erzen dreht. Das Ziel des Spiels ist es, die Minen unter der alten Westernstadt Tumbleton zu untersuchen, um die Geheimnisse zu lüften, die darunter lauern. Der Spieler kontrolliert Rusty, der mit einer Spitzhacke ausgestattet ist, aber der Spieler hat die Möglichkeit, die zum Graben verwendeten Werkzeuge zu verbessern, je weiter das Spiel voranschreitet. Neben Gesundheit benötigt der Spieler auch Kohle für Licht und Wasser für besondere Fähigkeiten. SteamWorld Dig hat Plattformelemente, bei denen der Spieler rennt, springt und Feinden begegnet, aber das Hauptziel ist der Bergbau. Das bedeutet, dass der Spieler die Spielwelt aufbaut — oder besser gesagt dekonstruiert — und auf diese Weise Plattformen erstellt. Der Spieler sammelt Ressourcen und andere versteckte Ressourcen, die wieder an die Oberfläche gebracht und gegen Bargeld eingetauscht werden können. Wenn der Spieler im Spiel Fortschritte macht, werden neue Fähigkeiten freigeschaltet. Bei jedem Durchspielen werden die Minen zufällig ausgewählt, sodass Gegenstände und Schätze an verschiedenen Orten erscheinen. Wenn der Spieler nicht weiterkommt, gibt es eine Selbstzerstörungsfunktion, aber die Spieler können im Laden an der Oberfläche auch Leitern kaufen, um aus brenzligen Situationen herauszukommen. Wenn der Spieler tiefer in die Höhle vordringt, begegnet er verschiedenen Feinden mit unterschiedlichen Angriffsmustern und Schwachstellen. Das Spiel bietet mehrere Welten, jede mit einer völlig anderen Umgebung. Das Sterben führt zu einer Reparationsstrafe und der Spieler respawnt wieder an der Oberfläche. Die gesamte Beute, die beim Tod des Spielers angesammelt wurde, kann wieder eingesammelt werden