Trinity Fusion – это научно-фантастический рогалик в формате 2,5D с видом сбоку, элементами платформера и экшена. Игра предлагает процедурно генерируемые локации, которые собираются из множества заранее подготовленных комнат – всего доступно около сотни их вариаций. Помимо основных забегов, здесь есть арена для сражений и отдельные испытания. Геймплей включает бег, прыжки, ближний и дальний бой, разрушение препятствий, увороты от атак и комбинации ударов в воздухе. Противниками выступают роботы, мутанты и различные гуманоиды. Действие игры разворачивается в мультивселенной, где героине предстоит спасать гибнущие миры. События происходят одновременно в трёх измерениях с уникальными биомами и индивидуальным прогрессом, между которыми можно свободно переключаться. По ходу прохождения открываются новые точки старта и постоянные улучшения. В каждой реальности у протагонистки своя личность, и все они существенно отличаются друг от друга.
В итоге, в Trinity Fusion представлены три разные героини: