Transistor é um jogo de RPG de ação apresentado de uma perspectiva isométrica. Os jogadores controlam Red, uma cantora na cidade de Cloudbank, enquanto ela empunha uma arma parecida com uma espada chamada Transistor contra inimigos robóticos conhecidos como Processo. O combate pode ser jogado em tempo real ou pausado usando um modo de planejamento chamado Turn(), que permite enfileirar ações para execução em uma rajada. Poderes chamados Funções podem ser equipados em slots ativos, usados como upgrades para aumentar outras Funções ou colocados em slots passivos para efeitos persistentes. Com um total de 16 funções disponíveis, o sistema incentiva a experimentação de diferentes combinações em várias jogadas.

Red, uma cantora popular na cidade de Cloudbank, ajoelha-se pelo corpo de um homem que foi morto com uma espada grande brilhante chamada Transistor. O ataque, realizado por um grupo de oficiais de alto escalão chamado Camerata, tirou sua voz, selando-a dentro da arma. A espada também absorveu a consciência do homem, permitindo que ele falasse com Red e a guiasse. À medida que Red se move pela cidade em busca da Camerata, uma força robótica chamada Processo ataca Cloudbank indiscriminadamente, e fica evidente que a Camerata perdeu o controle dela.