Diesel Punch — это трёхмерный экшн-приключенческий боевик с низкополигональной графикой, создающей уникальную атмосферу. Действие разворачивается в далёком будущем, где идёт конфликт между двумя государствами, вовлечёнными в масштабную войну. Игроку предстоит взять на себя роль шпиона, проникшего в тыл вражеской армии, чтобы добыть их технологические разработки и уравновесить шансы на поле боя. Главным героем является отважная девушка по имени Ева. Она пошла на серьёзный риск, согласившись на операцию по установке дизельного двигателя в свою спину, что сделало её непредсказуемым противником для врага.
Основной игровой механизм представляет собой слэшер от третьего лица. Ева сталкивается с толпами роботизированных противников, используя свой гаечный ключ для пробивания металлических корпусов роботов. Кроме того, она владеет множеством специальных умений, основанных на использовании топлива. Запас дизеля в её спинном двигателе нужно постоянно пополнять и контролировать расход. По мере прохождения игры навыки Евы улучшаются и становятся более эффективными.
Каждая локация игры обладает разрушаемыми объектами (как и тела врагов), которые изменяются в зависимости от прогресса игрока. Также каждый уголок карты может содержать секретные территории или награды в виде модулей для улучшения характеристик главной героини.