Kirby: Planet Robobot - это 2.5D сайд-скроллинговая платформенная игра, в которой используется традиционный для Кирби платформенный геймплей; цель игры - провести Кирби к концу уровня, используя его копирующие способности для победы над врагами и взаимодействия с окружающей средой. На этот раз Кирби защищает Попстар от коррумпированной компании Haltmann Works, которая стремится механизировать планету и украсть ее природные ресурсы. Новая игровая механика, представленная в этой игре, - Robobot Armor, мех-костюм с копировальными способностями, похожими на способности Кирби. Робот-броня гораздо мощнее Кирби и может взаимодействовать с препятствиями, которые он не может преодолеть самостоятельно, но из-за его больших размеров Кирби иногда приходится выходить из костюма и идти дальше пешком. В дополнение к игровому процессу с мечом, Кирби получает доступ к трем новым для серии способностям копирования: Doctor, Poison и ESP. Все способности можно получить по желанию, отсканировав совместимые amiibos, включая альтернативные костюмы, которые можно получить только с помощью фигурок, сделанных специально для этой игры. Альтернативные режимы включают Team Kirby Clash - ролевую игру, поддерживающую до 4 игроков; Kirby 3D Rumble, в которой Кирби перемещается по арене, чтобы как можно быстрее победить врагов и при этом набрать большое количество очков; Meta Knightmare Returns - режим, ориентированный на скорость, в котором игрок управляет Мета Найтом, проходя модифицированные версии уровней из сюжетного режима; а также режимы Arena и True Arena, вернувшиеся из других платформеров серии.