Phantasy Star Nova será ambientado no mesmo mundo que Phantasy Star Online 2, mas abandonará muitos dos elementos online e assumirá uma abordagem muito mais para um jogador. Se a ideia de jogar sem seus amigos parece horrível, o jogo incluirá um jogo de co-policial para 4 jogadores.
O título se passa no planeta Machia, um planeta onde a energia 'Photon' é inútil.Sem a capacidade de recuperar energia ou atualizar suas armas, os jogadores devem assumir a sobrevivência em suas próprias mãos, explorando o planeta de Machia e desvendando os segredos que ele tem a oferecer.
As criaturas que habitam Machia são bestas gigantes apropriadamente chamadas de 'Gigantes'. Para derrubar esses brutamontes enormes, você precisará encontrar e acertar seus pontos fracos junto com seus aliados.
A Sega também implementou no jogo ajustes baseados na demo de batalha de Phantasy Star Nova. Após a primeira demo, o tri-Ace aumentou a velocidade de movimento do personagem em 1,4x, reduziu o atraso de entrada, corrigiu problemas com o travamento em inimigos e ajustou a velocidade da câmera, entre outras melhorias.