Trans-Siberian Railway Simulator погружает игрока в атмосферу сурового приключения на просторах Сибири. Действие разворачивается на легендарной Транссибирской магистрали — самой протяжённой железной дороге в мире, пересекающей всю Россию с запада на восток. Игроку предстоит взять на себя роль машиниста грузового электровоза и отправиться в путешествие по одному из самых экстремальных железнодорожных маршрутов планеты.
В основе игрового процесса Trans-Siberian Railway Simulator лежит симуляция управления грузовым электровозом. Игрок должен следить за многочисленными датчиками и приборами, контролировать скорость, тормозить на крутых поворотах и спусках.
При этом вождение поезда — это лишь часть игрового процесса. Не меньшее значение имеет система выживания, учитывающая множество показателей физического состояния персонажа: голод, жажду, алкогольное опьянение, похмелье, болезни, переохлаждение. Чтобы оставаться в форме, необходимо вовремя есть, пить и отдыхать в тёплых помещениях. Суровый климат Сибири не прощает ошибок, и пренебрежение базовыми потребностями организма быстро приведет к печальным последствиям.
Исследование открытого мира проходит на остановках и во время вынужденных пауз в движении. Игрок может покидать кабину электровоза, чтобы собирать ресурсы, охотиться на дичь, торговать с местными жителями и выполнять дополнительные задания. Боевая система позволяет отбиваться от диких зверей и бандитов с помощью огнестрельного оружия. Вырученные за продажу трофеев и найденного лома деньги можно потратить на новое снаряжение, продукты и медикаменты.