Qualquer invasão alienígena encontra resistência de alguma forma, então nesta reinicialização da série, os jogadores assumirão o manto do comandante XCOM e controlarão os cientistas e soldados de elite, a fim de impedir a ameaça. Depois de neutralizar com sucesso as naves de reconhecimento, proteger o local do acidente e recuperar civis, pessoal da XCOM e cadáveres de alienígenas, fica claro que todos eles são alterados geneticamente e ciberneticamente, o que inicia o início da corrida armamentista com os invasores. Durante as missões X-COM: Enemy Unknown é um jogo tático baseado em turnos, enquanto no tempo de inatividade os jogadores irão dirigir a organização, formar unidades, supervisionar a pesquisa, expandir a base de operações e gerenciar recursos. O combate complexo consiste em unidades se revezando para realizar suas ações com uma visão de cima para baixo do campo de batalha. Soldados e alienígenas XCOM podem se proteger durante as batalhas e errar seus tiros e ataques se algo afetar sua precisão. Ao longo do jogo, os jogadores poderão obter acesso a novas tecnologias enquanto encontram novos tipos de inimigos variados.