Alien 3 é um side-scrolling run and gun no qual o jogador controla Ellen Ripley, a personagem principal do filme, que progride pela colônia prisional de Fiorina 161 que foi apresentada no filme. O jogador pode pular, atirar, subir escadas, rastejar por túneis, abrir portas e usar elevadores. Diferente do filme, Ripley possui um grande arsenal de armas que podem ser usadas contra os inimigos do jogo, composto por Aliens e Facehuggers. As armas incluem rifles de pulso , lança- chamas e granadas. Um rastreador de movimento avisa o jogador de inimigos próximos.
Objetivos de nível são escolhidos a partir de terminais de computador, que estão localizados ao longo do jogo e também oferecem plantas do layout da prisão. Os objetivos incluem selar as portas para impedir a entrada de estrangeiros e resgatar prisioneiros. Um limite de tempo está presente em cada nível, e o jogador perde uma vida se o nível não for concluído antes do tempo expirar. O jogo termina com uma batalha entre Ripley e a Rainha Alienígena.