《机战联盟》中登场的角色种类繁多且各有魅力,除了有充满个性的可爱女孩,玩家也可以选择设计复杂精细的机器人进行游戏。透过“造型编辑”功能,玩家可以自由设计角色的表情、服装细节,不单只是将零件重新组合,甚至可以创造出完全原创的角色。此外,不仅外观,借由使用游戏内的道具,玩家还能够对角色的性能进行各种细部的调整,打造出自己喜欢的角色。
在战斗玩法上,先将对战对伍的“BP”减少至 0 的一方,即可获得胜利。要减少 BP 的方法,主要是打倒对方玩家,以及破坏作为对方队伍据点的“塔”,但依据舞台及状况的不同,塔所设置的位置及出现次数也会有所不同,再加上舞台的形状会随着时间而改变,以及每个角色依照种类而各有优缺点,所以相当讲求队友间的团队合作。另外,研发团队特别于战斗系统中加入“爆衣”设定,若在战斗中受到一定程度的伤害,服装就会产生破损,每个角色服装破损的方式都各有不同。