The Evil Within es un juego de terror de supervivencia y acción que se inspira en la serie Resident Evil con un aspecto sucio y con mucha sangre. El jugador controla al detective Sebastian Castellanos, que es llamado a una escena del crimen de múltiples homicidios en el Hospital Mental Beacon junto con sus compañeros Joseph Oda y Julie Kidman. Cuando llegan, encuentran todos los coches de policía abandonados y a casi todos asesinados de una forma espantosa. Al revisar las imágenes de seguridad, ve a un hombre encapuchado llamado Ruvik. Al momento siguiente, el hombre está detrás de él y Castellanos se desmaya. Se despierta en un mundo que no reconoce, donde está cautivo en el sótano de un hombre grande que empuña una motosierra. Después de escapar, investiga lo que ha sucedido en dieciséis capítulos ambientados en diferentes lugares.
Como juego de terror de supervivencia, Castellanos suele estar en inferioridad numérica, los enemigos son fuertes y los suministros escasos. Muchos enfrentamientos pueden y deben evitarse sigilosamente. Los enemigos tienen un nivel de conciencia y se los puede atraer lanzándoles una botella. Los iconos de ojos muestran cuándo hay un enemigo cerca o ha sido alertado. Se utiliza una linterna para iluminar las zonas oscuras. Hay elementos de rompecabezas basados ​​en el entorno que involucran objetos y notas, y se pueden destruir pequeñas estatuas de piedra para encontrar llaves para abrir los casilleros de objetos. Castellanos puede realizar combates cuerpo a cuerpo y utiliza armas normales como un revólver y una escopeta, así como granadas. Una vez que se descubre la ballesta de agonía, se abren múltiples posibilidades para eliminar a los enemigos, por ejemplo, congelándolos o envenenándolos, o creando arpones o trampas de rayos que aturden. La salud se puede reponer a través de una cantidad limitada de jeringas y cerillas queman a los enemigos derrotados, matándolos permanentemente.
La cámara se cierne de cerca detrás de Castellanos. Muchas partes del nivel ofrecen múltiples enfoques, con la capacidad de escabullirse silenciosamente o esconderse. Mientras exploras, puedes recoger frascos de gel verde que actúan como puntos de mejora. Al mirarse en un espejo, Castellanos se transporta a un asilo en su imaginación. Allí, el juego se puede guardar y tiene una silla donde se sienta para mejorar las armas y habilidades con hasta cinco niveles. Los puntos se pueden gastar para mejorar las armas con un multiplicador de daño, una velocidad de disparo más rápida, un tiempo de recarga más corto, una gran capacidad de cargador, una precisión mejorada o una mayor probabilidad de golpes críticos. También puedes hacer más espacio para munición u objetos, o usar puntos para mejorar las habilidades físicas, como más salud, un tiempo de sprint más prolongado, más daño cuerpo a cuerpo o recuperación de jeringas grandes.
Hay trampas y bombas en el entorno que se pueden desactivar para obtener partes de trampas, que se usan para fabricar munición para ballestas. Las trampas también se pueden dejar de manera estratégica para limitar la cantidad de direcciones desde las que los enemigos pueden atacar. Los enemigos incluyen animales, enemigos "embrujados" comunes y una serie de criaturas grotescas. También hay peleas con jefes. Hay tres niveles de dificultad.