Rozgrywka Steins;Gate 0 to powieść wizualna, w której gracz czyta historię w postaci fragmentów tekstu i dialogów, którym towarzyszą sprite’y postaci i tła. Fabuła składa się z wielu ścieżek, które prowadzą do różnych zakończeń. W przeciwieństwie do oryginalnego Steins;Gate z pojedynczą ścieżką, która biegnie od początku do końca z wieloma punktami rozgałęzienia, Steins;Gate 0 posiada jeden punkt rozgałęzienia blisko początku gry, gdzie historia dzieli się na dwie główne gałęzie fabularne, które z kolei rozgałęziają się ponownie na różne zakończenia; w sumie istnieją dwie główne ścieżki fabularne, wraz z czterema historiami pobocznymi. Kierunek historii zostaje ustalony na podstawie tego, czy gracz zdecyduje się odbierać połączenia od systemu sztucznej inteligencji Amadeus, z którym główny bohater gry, Rintarō Okabe, może komunikować się za pomocą swojego telefonu komórkowego. Oprócz Okabe, gracz wciela się również w role innych postaci, głównie Suzuhy Amane i Maho Hiyajō.