Factorio виконана в жанрі ізометричного економічного симулятора з елементами стратегії. Головним ігровим режимом є пісочниця (вільний режим). Гравець керує одним персонажем, який може вільно рухатися по карті заданого або нескінченного розміру, що являє собою поверхню незвіданою планети, спочатку пішки, а потім використовуючи різні транспортні засоби. Планета багата на природні ресурси - на корисні копалини, на воду і рослинність. Персонаж може видобувати ці ресурси вручну за допомогою інструментів, але набагато більш ефективний спосіб - побудова видобувних пристроїв.